Relè: cosa sono e come funzionano

DiFabio Gangemi

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Relè: cosa sono e come funzionano

Introduzione

In questo mio articolo cercherò di spiegare brevemente cosa sono i relè, come funzionano e in quali tipi di impianti elettrici ci si trova spesso ad utilizzare gli stessi.

Nel mio precedente articolo, “Relè statici: cosa sono e come funzionano”, ho accennato ad una tipologia di relè di ultima generazione tralasciando invece quelli delle generazioni precedenti che comunque sono e rimangono attualmente fra le tipologie di relè più utilizzati.

Oggi, faccio un passo indietro e vedrò di introdurre i relè diciamo classici, quelli con elettromagnete.

Relè

Si definisce relè un dispositivo, di solito elettromeccanico, in grado di aprire o chiudere dei contatti se viene alimentato il suo circuito di entrata, costituito in genere da una “bobina”.

Come funziona un relè?

Nella sua versione classica, elettromeccanico, il principio di funzionamento di un relè si basa sull’alimentazione di una bobina che attraversata da una corrente elettrica genera un campo magnetico il quale a sua volta attrae una parte mobile in ferro consentendo così ad un meccanismo interno allo stesso di muovere dei contatti.

L’apertura o chiusura dei contatti permette di aprire o chiudere parti del circuito consentendo di far circolare o meno corrente in successive parti dello stesso.

Per le sue caratteristiche costruttive esso ha un funzionamento analogo a quello del contattore.

Di seguito un’immagine che può aiutare a capire il principio di funzionamento di un relè elettromeccanico.

Parti di un relè

Relè monostabili, bistabili, passo passo, temporizzati.

Per quanto riguarda gli impianti elettrici negli edifici civili, i relè più utilizzati sono:

• relè monostabili, caratterizzati da un solo stato di riposo. Nel momento in cui arriva un’eccitazione dall’esterno, il sistema commuta, quando cessa l’effetto dell’impulso esterno, torna allo stato precedente. Per far funzionare il circuito occorre eccitare la bobina e mantenerla in funzione, se l’alimentazione cessa, i contatti tornano alla posizione di riposo. Un relè monostabile può essere utilizzato per commutare un circuito in assenza di tensione, ad esempio un circuito di lampade di emergenza.

• relè bistabili detti anche relè interruttore, caratterizzati da due possibili stati di riposo. Grazie alla presenza di due bobine di comando per cui, quando arriva un impulso esterno il circuito elettrico commuta, quando cessa l’impulso esterno, il circuito resta nello stato determinato dall’impulso precedente e i contatti restano attivati anche se l’alimentazione della bobina è assente. In questo caso, il mantenimento dei contatti nella posizione di lavoro (quella in cui il contatto è chiuso e c’è il passaggio della corrente), anche al cessare dell’alimentazione, è garantito da un sistema di ritenuta di natura meccanica. L’esempio più semplice che utilizza un relè bistabile e l’accensione di una lampada da più punti.
  
  
• relè passo-passo, detti anche relè ciclici o ad impulso. Sono caratterizzati da una bobina che agisce su di un meccanismo che aziona, tramite una camma, uno o più contatti. Con il comando ad impulsi di uno o più pulsanti collegati fra loro in parallelo, è possibile cambiare lo stato dei contatti. L’esempio più semplice di un relè passo-passo, è quello di poter permettere di comandare l’accensione o lo spegnimento di un gruppo di lampade, in modo alternato.
  
  
• relè temporizzatori, possono essere del tipo ritardato all’eccitazione, ritardato alla diseccitazione oppure con la commutazione dei contatti istantanea all’eccitazione della bobina e ritardata alla diseccitazione. I tempi di intervento sono ottenuti mediante l’uso di un meccanismo ad orologeria, con circuiti elettronici. In quest’ultimo caso l’esempio più semplice che si possa fare nell’utilizzo di un relè temporizzato, è quello della luce delle scale, dove alla pressione di un pulsante si accendono delle lampade che rimangono accese per un tempo prestabilito e successivamente si spengono senza nessun intervento da parte dell’utente.

Circuiti di un relè

I relè più semplici possiedono 2 circuiti, uno di alimentazione del relè(bobina) dove i morsetti sono contrassegnati solitamente con le sigle A1, A2. Un altro circuito invece sarà quello dei contatti, dove i morsetti saranno contrassegnati con i numeri 1/2. Se il relè avesse più contatti da aprire e chiudere avremmo ulteriori morsetti, contrassegnati con 3/4 , 5/6, ecc…

Alimentazione di un relè

Esistono relè in grado di funzionare a 5V, 12V, 24V, 220V, in corrente continua o in corrente alternata.

Supporti di connessione per relè

Per gli impianti elettrici civili nella maggior parte dei casi si utilizzano relè che vanno inseriti all’interno delle cassette di derivazione oppure relè che vanno montati su “Guide DIN” in acciaio e in alluminio, standardizzate secondo norme europee, che consentono il montaggio di apparecchiature elettriche modulari e non, all’interno di quadri elettrici.

Conclusioni

Un relè non fa altro che reagire ad un impulso inviatogli ad esempio da un pulsante e apre o chiude un circuito. Un circuito elettrico è aperto, quando non permette il passaggio della corrente, è chiuso, se invece consente il passaggio della corrente.

In base alla funzione che si ha intenzione di ottenere si deve scegliere il relè più adatto. Se servono contatti normalmente aperti NO o normalmente chiusi, si sceglierà il relè che più si presta a questo tipo di utilizzo. Un relè può avere contemporaneamente più contatti NO o NC.

I relè sono utilizzati molto negli impianti elettrici civili perché consentono di poter integrare funzioni particolari. Senza l’uso dei relè molte di queste funzioni sarebbero complesse da realizzare, poco pratiche.

In molti casi l’utilizzo dei relè rende l’impianto elettrico più sicuro, basti pensare ad esempio ai circuiti di comando realizzati tramite relè funzionati a 24V. Se accidentalmente un utente, entra in contatto con la tensione di alimentazione, quest’ultimo non corre nessun rischio di farsi male, in quanto una tensione al di sotto dei 50V non è pericolosa per il corpo umano.

Se qualcuno avesse ancora qualche dubbio su cosa siano i relè e volesse approfondire vi invito a seguire il link presente QUI.

Per quanto riguarda i relè, almeno per oggi mi fermo qui. Magari più avanti, in un altro mio articolo, vedremo di realizzare dei circuiti utilizzando alcune delle tipologie di relè appena appena sopra elencate.

Al solito vi ricordo che sono sempre a vostra completa disposizione qualora abbiate domande da fare oppure consigli a riguardo.