Cosa sono i relè, come funzionano e i modelli disponibili

Il relè è un dispositivo elettromeccanico azionato dal passaggio della corrente elettrica, che svolge alcune funzioni specifiche all’interno di un impianto elettrico, civile o industriale, e in un sistema elettronico.

Il principio di funzionamento di un relè non è molto diverso dall’interruttore manuale che usiamo per schiacciare, spegnere o accendere una luce, ma, nel caso del relè, l’azionamento avviene in automatico mediante l’intervento di un circuito.

Per capire come funziona un relè è importante conoscere gli elementi che lo compongono:

• Bobina di filo di rame, avvolta su un nucleo ferromagnetico;
• L’ancora, o la camma (nel caso del relè passo-passo);
• Contatti elettrici, azionabili tramite una staffa.

Quando la corrente attraversa la bobina, si genera un campo magnetico che eccita il relè, permettendo di aprire o chiudere i contatti costituiti da lamelle conduttive, attraverso cui avviene (o meno) il passaggio di corrente nell’impianto.

Generalmente, un relè si compone di tre tipi di contatto.

• Normalmente chiuso (NC): il contatto è chiuso;
• Normalmente aperto (NA): il contatto è aperto;
• Comune (C).

Come vedremo, esistono differenti tipi di relè adatti ad assolvere compiti diversi, sebbene il principio di funzionamento e gli elementi di base che compongono un relè non mutino.

I relè si distinguono in due categorie principali, relè commutatore e relè interruttore, e differiscono in particolare per la funzione pratica a cui assolvono.

Il relè interruttore permette di accendere e di spegnere una o più luci in contemporanea.

Il relè commutatore permette di comandare due serie complete di luci da un solo pulsante o da più pulsanti.

Per capire come collegare un relè è importante sapere che essi si differenziano anche per la tipologia di contatti. In base ai tipi di contatti di cui si compone, il relè viene identificato da una sigla specifica che si traduce in una differenziazione nello schema del relè preso in considerazione.

Le principali configurazioni di contatti sono le seguenti.

• SPST: un unico contatto apre e chiude il circuito.
• DPST: due contatti distinti aprono e chiudono il circuito.
• SPDT: un unico contatto posto in commutazione.
• DPDT: due contatti distinti posti in commutazione.

Il relè passo passo è comunemente usato negli impianti di illuminazione dove è richiesto l’uso di più postazioni di comando per accendere le luci. Una grande sala o un ambiente di lavoro unico ma con più ingressi, sono validi esempi di installazione di relè passo passo.

Passando al funzionamento, il relè passo-passo ha bisogno di un comando inviato dal pulsante, così che possa mutare lo stato del contatto dalla posizione OFF alla posizione ON e viceversa.

Il relè passo passo non va confuso con il deviatore elettrico e l’invertitore elettrico, altri due dispositivi frequentemente usati nella realizzazione di impianti di illuminazione. Il primo viene preferito agli altri due quando i pulsanti di accensione sono superiori a 4 o 5.

Quando si applica un relè passo-passo a un impianto di illuminazione, lo schema elettrico si semplifica a tutto vantaggio dei tempi di realizzazione. Infatti, con i relè basteranno due fili per ciascun pulsante per montare ulteriori punti di accensione, mentre uno schema elettrico sviluppato con deviatori e invertitori richiederà l’uso di tre fili elettrici.

Per quanto riguarda il relè bistabile, il cui termine viene spesso interscambiato con quello di passo-passo, va specificato che la differenza è nel numero di stati assunti: il bistabile ha solo 2 stati, mentre il passo passo ha più di due stati.

Sono tanti i tipi di relè disponibili in commercio realizzati nel tempo per venire incontro alle crescenti esigenze degli impiantisti. Troviamo così i relè per automotive destinati alle automobili, i relè differenziali di terra conosciuti anche come relè di dispersione di terra (ELR) e usati per monitorare la dispersione di corrente a terra negli impianti elettrici trifase.

Vediamo le caratteristiche principali di alcuni relè e i contesti dove potrai installarli.

• Relè di potenza: viene impiegato come interruttore nei circuiti stampati dove gestisce l’apertura e la chiusura di un circuito. Gestisce correnti e tensioni molto elevate, ma può essere utilizzato anche con basse tensioni.
• Relè di sicurezza: si tratta di uno speciale dispositivo di automazione adibito al monitoraggio di errori o guasti a macchinari o agli impianti elettrici. Si utilizza nella prevenzione di lesioni e per ridurre i rischi negli ambienti di lavoro.
• Relè temporizzato: i relè temporizzati sono considerati relè di controllo che incorporano un timer. Il temporizzatore controlla un evento per aprire o chiudere i contatti del dispositivo allo scadere del periodo di tempo preimpostato. Questo tipo di relè è spesso implementato negli impianti di illuminazione dei condomini.

Un focus speciale lo dedichiamo al relè termico per la sua peculiare applicazione in ambito industriale e all’innovativo relè WiFi che trova spazio crescente nella domotica.

• Relè termico: altrimenti detto contattore di sovraccarico, il relè termico di sovraccarico è un particolare dispositivo di sicurezza sviluppato a protezione dei motori contro sovraccarichi di corrente o una perdita di fase.
• Relè WiFi: la domotica, cioè la possibilità di gestire gli apparati elettronici di una abitazione anche a distanza, ha portato alla nascita di interruttori, attuatori e relè wireless. Si tratta di uno speciale tipo di interruttore gestibile a distanza utilizzando un'app scaricata sullo smartphone o sul tablet. Con gli interruttori WiFi puoi accendere e spegnere luci o aprire e chiudere un circuito o parti di esso semplicemente a distanza, senza dover agire manualmente sul pulsante.

Hai appreso come negli impianti di illuminazione la presenza dei relè semplifichi la progettazione e riduca i tempi di realizzazione. L’innovazione nel campo dell’elettronica, tuttavia, ha ampliato le possibilità di utilizzo dei relè che sono oggi presenti nelle apparecchiature di test ed anche nei sistemi di trasmissione radio (relè alta frequenza), oltre a essere applicati come relè di controllo per attivare o disattivare l’alimentazione quando viene rilevato un guasto.

Consultando il nostro vasto catalogo di relè e convertitori di segnale troverai tutti i tipi di interruttori elettromagnetici di cui hai bisogno, sia nella progettazione e realizzazione di impianti industriali o civili, che per le applicazioni nell’elettronica.

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