Una parte importante de las líneas de fuerza tienen que viajar por el aire, tal como podemos observar en la figura A. Si imaginamos una extensión del núcleo y formamos una “U” de manera que las vueltas de alambre queden solo en uno de sus brazos, varias de las líneas de fuerza cogerán el camino del núcleo y parte de las líneas opuestas tendrán que pasar por la zona del aire, en el lado opuesto del núcleo. Como el núcleo en forma de “U” tiene baja reluctancia con respecto al aire, este se convierte en un fuerte electroimán.
Para aprovechar la mayor cantidad de flujo dentro del núcleo, insertamos otro brazo de núcleo al ya existente, formando una figura de “M” invertida. La bobina queda ahora en el brazo central del núcleo. Ahora podemos inferir que todas las líneas del flujo cogen el camino de los núcleos opuestos y en el extremo exterior o polos del núcleo se produce un electroimán que es capaz de atraer un metal cuando este se le acerca a los polos del electro-imán.
FIGURA A
El electroimán que acabamos de describir lo podemos convertir en un relé, agregando una armadura y contactos. Todo el conjunto, electroimán, armadura y contactos pueden ser alojados en una envoltura metálica, de bakelita o material plástico, herméticamente sellado.
Las conexiones de la bobina y la salida de los contactos se hacen mediante cables soldados a sus terminales y extendidos fuera de la cubierta de la caja, los cuales se conectan al equipo a ser controlado, que puede ser un motor eléctrico. A su vez, la bobina del relé se conecta al circuito de protección del motor eléctrico.
Este esquema representa los fundamentos de un relé, el cual funciona como un interruptor eléctrico para controlar otro sistema. Del mismo sistema se deriva la conexión que da paso a la activación del relé cuando este sistema posea las condiciones mínimas y necesarias para iniciar su ciclo de arranque, y puede estar conformado por un termostato, presostato, comando u cualquier otro sensor de arranque. (ver figura “B”)
FIGURA B
El camino para completar el flujo de corriente existe en el circuito del motor cuando el contacto móvil de los relés 1 Y 2 tocan los contactos estacionarios, tal como se observa en el circuito.
En la grafica se observa que los contactos están actuando como un interruptor cerrado.
Los contactos móviles están anclados a las armaduras de su relé, la cual se construye a menudo con el mismo material del núcleo, de manera que esta armadura está articulada en un extremo permitiendo que el otro extremo pueda moverse a un lado u otro cuando esta armadura accione.
El sensor de arranque de los relés 1 y 2 no es mostrado en esta grafica pero el mismo va conectado al circuito de las bobinas de los relés.
Al cerrarse el contacto interno del sensor de arranque esto hace que la corriente fluya por las bobinas de los relés 1 y 2, produciendo una atracción de la armadura al producirse el efecto electroimán en su núcleo.
La armadura, al ser atraída, arrastra consigo los contactos móviles de los relés 1 y 2 permitiendo el cierre con el contacto fijo, produciendo un flujo de corriente en el circuito del motor de 12 voltios.
Todo el tiempo que permanezca cerrado el contacto interno del sensor permitirá que la armadura de los relés 1 y 2 siga atraída por el electroimán y el circuito del motor, en consecuencia seguirá activado y el motor funcionando.
Al abrirse el contacto interno del sensor, las bobinas de los relés 1 y 2 dejarán de recibir el flujo de corriente que las mantenía energizadas, se perderá la magnetización del núcleo y la armadura vuelve a su posición original.
La armadura es retornada con la ayuda de un resorte adherido a ella, que posiciona nuevamente los contactos a su condición de reposo y en consecuencia, el motor de 12 voltios se detendrá.
Como hemos visto hasta ahora, un relé se activa cuando se aplica una alimentación a su bobina y se desactiva al retirarle esta alimentación. Observamos también que los relés tienen contactos móviles y fijos, pero unos están abiertos y otros están cerrados cuando el relé está en reposo, o sea, desenergizado. Cuando los contactos (móvil y fijo) están abiertos se dice que están Normalmente abiertos (NO). Cuando los contactos están cerrados se dice que están Normalmente Cerrados (NC).
En ingles siempre nos conseguiremos los términos MAKE y BREAK para denominar los contactos cuando estos están cerrando o abriendo respectivamente, o sea, cuando los contactos se están uniendo se están MAKING y cuando se están separando se están BREAKING.
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