¿Como conectar un rele?
No hace falta ser un instalador experto para saber como conectar un rele si necesitamos colocar uno de estos en nuestro cuadro de control o en nuestro proyecto de automatización.
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Sin embargo, para saber ¿como conectar un rele?, debemos saber primero algunos conceptos muy básicos sobre los diferentes tipos de relés.
No es lo mismo conectar un relé electromecánico que un relé de estado sólido o un relé “reed”, por ejemplo.
¿Qué tipo de rele voy a instalar?
En primer lugar, tenemos que fijarnos en el tipo de relé del que disponemos para localizar y diferenciar en este los terminales de entrada o control y los terminales de salida o potencia.
Básicamente un relé electromecánico dispone siempre de dos patillas a los que van soldados los extremos del hilo de cobre esmaltado con el que está fabricada su bobina o solenoide que se enrolla alrededor del núcleo de hierro para formar el electro imán.
En los relés electromecánicos, estos dos terminales constituyen la entrada o circuito de control, y al ponerlos en tensión, energizamos la bobina y el electro imán formado atrae la lámina de hierro a la que son solidarios los contactos móviles.
Un relé de estado sólido no tiene bobina por lo que para saber como conectar un rele de estado solido hay que observar que dispone de dos patillas, terminales o bornes a los que se conecta la entrada de la electrónica que hay en su interior y que se encuentra aislada de la electrónica de salida que abre o cierra el circuito de potencia.
¿Cuál es la polaridad y la tensión del rele?
En estos dos casos, tanto para el relé electromecánico como para el relé de estado sólido es muy importante tener en cuenta la polaridad para los relés con circuito de control en corriente continua y también la tensión nominal o rango de tensión a la que debe trabajar la bobina del relé electromecánico o la electrónica de control si es un relé de estado sólido.
Si no verificamos la tensión de trabajo podríamos “quemar” e inutilizar la parte de control del relé, tanto si es para corriente continua como si es para corriente alterna.
En ocasiones algunos modelos de relés pueden tener rangos de funcionamiento muy amplios y admitir tensiones de control por ejemplo desde 90 hasta 250 voltios en corriente alterna.
No fijaremos siempre al conectar en los signos + y – que usualmente van marcados junto a las patillas de la bobina o del circuito de entrada.
¿Como se numeran los terminales del rele?
Las patillas de la bobina de un relé electromecánico suelen identificarse con las letras A1+ y A2- y además suelen dibujarse en el esquema impreso en el lateral del relé junto a dos segmentos que se unen a un cuadrado que lleva en su interior otro segmento de uno de sus vértices al vértice opuesto.
Los terminales de entrada de la electrónica de control en un relé de estado sólido monofásico suelen nombrarse con los números 4 – y 3 + (también 1~ y 2~ si es trifásico con tensión de control en corriente alterna).
Cuando la bobina del relé está diseñada para trabajar en corriente alterna debemos prestar atención a la frecuencia de la red a la que vamos a realizar la conexión, ya que puede ser de 50 Hz (común en países de Europa) o de 60 Hz (común en países de América u otros continentes)
En un relé de tipo “reed”, solo encontraremos dos hilos o patillas, pero en este caso siempre son los del circuito de salida o potencia, ya que no dispone ni de bobina ni de electrónica por tanto sabremos como conectar un rele de tipo reed en cuanto caiga en nuestras manos.
Estos relés son muy sencillos y solo llevan unas láminas de contactos normalmente abiertos o normalmente cerrados que cambian de posición al estar cerca de un campo magnético, que suele ser producido por un imán permanente de mayor o menor potencia, permitiendo o impidiendo el paso de corriente por el circuito al que están conectados.
¿Que pasa cuando disponemos de un rele enchufable?
Hasta ahora hemos asumido que los cables del circuito de entrada son conectados directamente a la borna correspondiente del relé apretando el tornillo que atrapa el extremo del conductor, pero como conectar un rele enchufable que no tiene borneros con tornillos.
Podemos decir que esto es usual en el caso de los relés de estado sólido, pero no para la gran mayoría de los relés electromecánicos.
Aunque en algunas aplicaciones muy concretas los extremos de los cables se unen de la forma descrita anteriormente o se sueldan a las patillas del relé quedando unidos a estas de forma permanente, lo normal es que no se conecte el relé de esta manera.
La gran mayoría de los relés electromecánicos industriales que se comercializan, son del tipo “enchufable”, que quiere decir que necesitan una base, zócalo o socket a la que se enchufan.
¿Que es la base o zócalo para un rele enchufable?
De esta forma, la base dispone de los borneros correspondientes a los que podemos unir mediante el tornillo prisionero los cables de los circuitos de entrada y de salida cuando fabricamos el armario de control.
Una vez hemos realizado las conexiones de los conductores a la base, solo tenemos que “enchufar” el relé sobre los alojamientos de que dispone haciendo coincidir cada patilla del relé con su correspondiente alojamiento.
Desde cada bornero, en el interior de la base se disponen unas láminas conductoras de latón que terminan en alojamientos descritos anteriormente y se ponen en contacto con las patillas del relé.
¿Debemos hacer una primera prueba de activación al conectar un rele?
Hemos respondido a la primera parte de la pregunta ¿como conectar un rele?, pero todavía no hemos dicho nada de como conectar los contactos al circuito de potencia que queremos controlar.
En cualquier caso, una vez hemos realizado las conexiones de bobina del relé, podemos hacer una prueba de que el relé actúa correctamente antes de seguir con el resto de la instalación.
Para ello pondremos tensión entre los terminales de bobina y verificaremos en el caso del relé electromecánico que los contactos móviles cambian de posición y pasan de estar separados de los contactos fijos normalmente cerrados a juntarse con estos.
En muchos relés electromecánicos industriales que llevan un pequeño indicador LED en su cara frontal, podremos verificar además que esta LED se ilumina al poner tensión entre los terminales de bobina y nos ayuda a saber como conectar un rele sin errores de cableado.
Al probar los relés de estado sólido solo podremos verificar que la LED frontal se ilumina, ya que, al no tener piezas móviles en su interior, no podremos percibir ningún cambio de posición o sonido interno.
¿Como conectar los contactos del rele al circuito de potencia?
Ahora entraremos a contestar nuestra pregunta inicial ¿como conectar un rele?, pero esta vez atendiendo a la zona de salida o potencia.
Ya hemos explicado anteriormente y por tanto ya debemos saber si el relé que tenemos en nuestras manos es un relé electromecánico, es un relé de estado sólido o es un relé de otro tipo.
Además, sabemos distinguir también si el relé dispone de borneros a los que conectar directamente los cables, o necesita una base de conexión a la que acoplarse porque es del tipo “enchufable”.
¿Cuantos “grupo de contactos” tiene un rele electromecánico?
Lo siguiente que debemos averiguar de nuestro relé es la cantidad de grupos de contactos de que dispone en su interior si es un relé electromecánico, o si es para uso monofásico o trifásico cuando es un relé de estado sólido.
Podemos definir de manera sencilla “grupo de contactos” en un relé electromecánico como cada conjunto de dos o tres láminas metálicas que terminan cada una de ellas en un pequeño botón de material conductor que se unen o se separan para cerrar o abrir el circuito de potencia.
Hemos dicho anteriormente “conjunto de dos o tres láminas metálicas” ya que podemos encontrar diferentes tipos de relés en función de que los grupos de contactos sean de dos laminas o sean de tres laminas.
Cuando los grupos de contactos solo tienen dos laminas, una de ella está fija e inmóvil en todo momento (contacto fijo) y la otra lámina puede moverse y cambiar de posición cuando ponemos a trabajar al relé (contacto móvil).
Si el relé está en reposo, es decir si no hay tensión entre los terminales de bobina, puede ocurrir que el contacto fijo este junto al contacto móvil.
¿Como identificar el contacto normalmente abierto de un rele y el cerrado?
En este caso decimos que el contacto fijo es un contacto normalmente cerrado (del inglés normally closed NC), ya que con el relé en reposo se encuentra cerrado el circuito pasando la corriente a través de la lámina móvil que esta unida por los contactos de sus extremos a la fija.
En este tipo de relés, cuando energizamos la bobina, el contacto móvil se separa del fijo y el circuito se abre, permaneciendo abierto mientras mantenemos la tensión entre los terminales de bobina.
Si el relé está en reposo, y el contacto fijo este separado del contacto móvil decimos en este caso que el contacto fijo es un contacto normalmente abierto (del inglés normally open NO), ya que con el relé en reposo se encuentra abierto el circuito no dejando pasar la corriente ya que la lámina móvil ahora está separada de la fija.
En este otro tipo de relés, cuando energizamos la bobina, el contacto móvil se une al fijo y el circuito se cierra, permaneciendo cerrado mientras mantenemos la tensión entre los terminales de bobina.
¿Como saber identificar un rele con contactos inversores?
Cuando los grupos de contactos tienen tres laminas, dos de ellas están fijas e inmóviles en todo momento (contactos fijos), y la tercera lámina (contacto móvil inversor), puede moverse y cambiar de posición cuando ponemos a trabajar al relé pasando de estar unida a uno de los contactos fijos para separarse de este y unirse al contacto fijo opuesto.
En este caso cuando el relé esté en reposo, llamamos contacto normalmente cerrado al que está unido al contacto inversor y contacto normalmente abierto al que está separado del contacto inversor.
Este tipo de relés electromecánicos industriales es el más común, ya que con el movimiento del contacto inversor manejamos simultáneamente el cierre y la apertura.
Es muy útil y versátil puesto que podemos usar el mismo relé para abrir un circuito o para cerrar un circuito cuando excitamos su bobina, dependiendo de a que contacto fijo hayamos conectado el cable, si al NO, o al NC.
Como ya hemos aprendido que es y cómo funciona un “grupo de contactos” en un relé electromecánico, es muy fácil deducir como trabajará un relé electromecánico con dos, tres, o cuatro grupos de contactos.
Es importante decir que todos los contactos móviles de cada uno de los grupos de contactos de que disponga el relé se mueven siempre simultáneamente.
Es decir, si por ejemplo un relé cuenta con cuatro grupos de contactos, al excitar la bobina, el electroimán atraerá hacia su núcleo la pieza de hierro a la que son solidarias las cuatro láminas móviles y esta se moverán todas a la vez, realizando la “inversión” en cada uno de sus grupos de contactos.
El hecho de tener más de un grupo de contactos en un relé, es para aprovechar más el espacio y la energía de excitación de la bobina entre otros aspectos.
En muchas aplicaciones industriales necesitamos que un circuito se abra y otro se cierre simultáneamente (casi a la vez) y esto podemos conseguirlo fácilmente usando un relé con dos grupos de contactos de forma que al excitar la bobina uno de los grupos cierra el primer circuito y el otro grupo abre el segundo circuito que estaba cerrado.
¿Cual es la identificación del contacto de un rele según su grupo?
La numeración más usual con la que se señalan los contactos de los relés electromecánicos industriales es con dos dígitos formando pareja.
El primer dígito indica el grupo y el segundo dígito indica el contacto.
De esta forma, para un relé que cuente con cuatro grupos de contactos inversores sus contactos se numerarán de la forma que explicaremos a continuación.
Primer grupo de contactos se designarán por los números 11, 12, 14 siendo el 11 el contacto inversor, 12 el contacto normalmente cerrado y 14 el contacto normalmente abierto
Segundo grupo de contactos se designarán por los números 21, 22, 24 siendo el 21 el contacto inversor, 22 el contacto normalmente cerrado y 24 el contacto normalmente abierto
Tercer grupo de contactos se designarán por los números 31, 32, 34 siendo el 31 el contacto inversor, 32 el contacto normalmente cerrado y 34 el contacto normalmente abierto
Cuarto grupo de contactos se designarán por los números 41, 42, 44 siendo el 41 el contacto inversor, 42 el contacto normalmente cerrado y 44 el contacto normalmente abierto.
Podemos observar que es bastante sencillo distinguir cada uno de los 12 contactos que tenemos que conectar con este tipo de numeración.
Debemos observar que los contactos inversores siempre están numerados por números impares, sean del grupo que sean.
A su vez, los contactos fijos siempre están numerados por números pares, sean del grupo que sean, siendo el más pequeño de los dos números pares de cada grupo el normalmente cerrado y el más grande el usado para numerar el contacto normalmente abierto.
¿Que numeración tiene la base o zócalo?
Lógicamente, la misma numeración grabada en el relé, se encuentra grabada también en la base de conexión, de forma que sea muy sencillo llegar con cada uno de los conductores al bornero deseado, evitándose errores que impedirían el correcto funcionamiento de la instalación.
No es necesario utilizar todos los grupos de contactos, ni siquiera usar en un mismo grupo los tres contactos disponibles para que el relé funcione perfectamente y cumpla su cometido.
En muchas instalaciones industriales, se configuran los armarios de control con espacio suficiente para poder ampliarlos en el futuro.
Suele dejarse también grupos de contactos si utilizar en algunos relés para poder ser usados posteriormente si surge la necesidad de trabajar con circuitos adicionales a los que en un primer momento fueron previstos.
¿cómo conectar un rele si se trata de un rele de estado sólido?
Veamos ahora ¿cómo conectar un relé?, cuando se trata de un relé de estado sólido.
La gran mayoría de relés de estado sólido disponibles en el mercado solo pueden cerrar el circuito de potencia cuando aplicamos tensión a los bornes del circuito de control.
Es decir, si no estamos aplicado tensión a los bornes del circuito de control y por tanto el relé de estado sólido está en reposo, el circuito de potencia está abierto, y no pasa corriente entre los bornes del circuito de potencia.
Por consiguiente, el relé de estado sólido podríamos compararlo con un relé electromecánico de “dos láminas” por cada grupo de contactos, en las que el “contacto fijo” es un contacto normalmente abierto.
Hemo usado las comillas porque como ya sabemos, en un relé de estado sólido no hay contactos metálicos como los de un relé electromecánico, sino que utilizan materiales semiconductores que dejan pasar o impiden el paso a la corriente eléctrica según el nivel de tensión que apliquemos al circuito de control.
Existen algunos modelos de relés de estado sólido en el mercado que son enchufables a bases de conexión, aunque esto no suele ser lo habitual.
En un relé de estado sólido convencional suele disponerse de borneros para conectar directamente al relé los cables del circuito de control y los cables del circuito de potencia.
Como en los relés de estado sólido se manejan potencias muy importantes, a simple vista distinguimos enseguida cuales son los bornes del circuito de potencia o circuito de salida (borneros muy grandes) y los del circuito de control, (bornes más pequeños).
¿Como distinguir un rele de estado sólido monofasico de uno trifasico?
También es muy fácil distinguir los relés de estado sólido monofásicos de los relés de estado sólido trifásicos, ya que en los monofásicos solo encontraremos cuatro bornes, dos para el circuito de control y otros dos para el circuito de potencia, mientras que en los trifásicos veremos ocho bornes.
Dos de los ocho bornes que vemos el relé de estado sólido trifásico son más pequeños y a ellos se conecta el circuito de control.
Los otros seis bornes mucho más grandes, están dispuestos en dos filas de tres bornes cada una para conectar las entradas de las líneas trifásicas en una de las filas y los tres conductores de la carga trifásica, (motor, resistencia, etc.) a los bornes de la otra fila.
¿Cual es la numeración de los bornes de rele de estado sólido?
En cuanto a la numeración de los bornes, no hay tanta uniformidad como en el caso de los relés electromecánicos, aunque en la mayoría de los relés de estado sólido monofásicos que podemos encontrar en el mercado, los bornes del circuito de control se numeran con 3+ y 4- si el control es en corriente continua, para tener en cuenta la polaridad y con los números 3~ y 4~ si el control es en corriente alterna.
Los bornes del circuito de potencia de los relés de estado sólido monofásicos se nombran con los números 1~ y 2~ cuando el relé es para cargas en corriente alterna, que son los más comunes o con los números 1+ y 2- cuando el relé es para cargas en corriente continua, para tener en cuenta la polaridad del circuito de salida.
Para los relés de estado sólido trifásico, los bornes del circuito de control se pueden nombrar como se ha explicado para los monofásicos y también algunos fabricantes utilizan las letras A1+ y A2- para control en corriente continua y A1~ y A2~ para control en corriente alterna.
Respecto a los seis bornes del circuito de salida, hay bastantes opciones en los relés que se encuentran disponibles en el mercado, pero todas ellas usan marcados donde es muy sencillo reconocer cuales son los bornes de entrada y cuales sol los bornes a los que debemos conectar la carga.
Así por ejemplo la configuración más usada es numerar las entradas como L1, L2, L3 y los bornes de la carga o salida como T1, T2, T3 de forma que identifiquemos inmediatamente cada “grupo de contactos”.
Otras configuraciones muy utilizadas son R, S, T para las entradas y U, V, W para la carga, también A1, B1, C1 para las entradas y A2, B2, C2 para la carga, e igualmente 1, 3, 5 para las entradas y 2, 4, 5 para la carga.
¿cómo conectar un rele sin olvidar algunas cosas importantes?
En la instalación de los relés de estado sólido es muy importante además no olvidar la colocación de fusibles rápidos de carga nominal algo inferior a la carga máxima que admite el relé en su circuito de salida.
Esto es debido a que normalmente cuando un relé de estado sólido falla, sus contactos de salida quedan en corto circuito, aunque eliminemos la tensión del circuito de control y por lo tanto en este caso necesitaremos siempre un fusible que evite que la instalación pueda dañarse.
Por otra parte, nunca debemos realizar la instalación de un relé de estado sólido sin colocarlo sobre un disipador de calor suficientemente eficaz para evacuar del relé la potencia calorífica que tendrá que disipar a pleno rendimiento en conexión permanente.
Además, de la placa trasera del relé de estado sólido debe poder transmitir perfectamente el calor al disipador, por lo que entre ambas superficies debemos colocar almohadillas disipadoras o pasta térmica, para el la conducción de calor sea muy buena.
Otra recomendación importante, en este caso dirigida a los relés electromecánicos con bobinas de corriente continua, es la de utilizar módulos de diodo conectados sobre la base, que eliminen los picos de tensión inversos que se producen a la desconexión del relé y que podrían dañar los dispositivos electrónicos que alimenten al relé, como puede ser la salida de un programador industrial o PLC.
Te quedan dudas sobre ¿Como conectar un rele?
Esperamos haber contribuido un poquito a que la instalación y conexión de los relés en general, esté algo más clara que al principio del artículo para la mayor parte de los usuarios, y estaremos encantados de aclararles posibles dudas que les pudieran surgir atendiendo sus mensajes en nuestro correo electrónico.