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5/6/2018 LABORATORIO 4 - slidepdf.com

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FACULTAD DE INGENIERÍA AUTOMOTRIZ ESPE SEDE LATACUNGAINFORME DE AUTOTRÓNICA I

PRÁCTICA No. 4INTEGRANTES: DAVID ALEJANDRO POZO

EMILIA AIMACAÑA

RODRIGO HEREDIA

TEMA: PRINCIPIOS GENERALES DE LOS RELES

1. OBJETIVOS

1. Conocer las ventajas de usar relés para funciones simples de conmutación.

2. Usar relés para insertar o circunvalar elementos en circuitos eléctricos.

3. Medir la tensión de activación (disparo) y la tensión de paso al reposo del relé.

2. EQUIPO

1 PU-2000 Mainframe

1 Tablero Maestro (Master Board)

1 Plaqueta de circuito impreso EB-190

1 Juego de cordones

1 Multímetro (VOM) (digital o analógico)

3. DISCUSION

Los relés electromagnéticos juegan un rol muy importante en muchos circuitos

eléctricos y electrónicos del automóvil. En este laboratorio, estudiaremos las

principales características del relé electromagnético, y demostraremos algunasaplicaciones de los relés en circuitos automotores. Al usar relés, es posible llevar a

cabo un número ilimitado de funciones de conmutación.

Una de las funciones más comunes del relé consiste en conmutar ON y OFF altas

corrientes, por medio de una corriente de activación mucho más pequeña.

El uso del relé es una verdadera obligación cuando deben controlarse altas corrientes

desde una ubicación distante. En este caso, el relé puede ser controlado por

interruptores de baja potencia y por cables delgados.

En este laboratorio usaremos dos tipos de relé: el relé de armadura pivotada (en inglés

"clapper"), y el relé de lengüeta (láminas magnéticas flexibles, en inglés "reed").

Los relés de armadura pivotada tienen su armadura (elemento móvil del relé)

acharnelada o abisagrada. El relé L3, que se encuentra en el tablero EB-190, es de este

tipo. La Figura 4.1 muestra la construcción de un relé simple de armadura pivotada

SPDT (unipolar de dos vías).



Figura 4.1

La Figura 4.2 muestra un relé SPDT de armadura pivotada, similar al relé montado en

la plaqueta de circuito impreso del EB-190.

Figura 4.2

Cuando la corriente fluye a través de la bobina de alambre devanado en un núcleo

ferromagnético, el campo magnético resultante jala del elemento móvil del relé, lo

que a su vez conmuta los contactos eléctricos.

Los relés de lengüeta están construidos a partir de interruptores de laminillas

magnéticas. Los relés de lengüeta usan interruptores metálicos flexibles encerrados en

cápsulas de vidrio y movidos por magnetismo como elementos de contacto.

La Figura 4.3 muestra un relé de lengüeta básico. Cuando las lengüetas están

expuestas a un campo magnético generado por un electroimán o un imán

permanente, adoptan polaridades magnéticas opuestas y se atraen entre sí. Esto cierra

las puntas de las lengüetas, que son los contactos del relé, y que están alineadas y se

sobreponen con un pequeño entrehierro entre sí.

La corriente que circula a través de la bobina produce un campo magnético que causa

que los contactos de lengüeta se cierren debido a la atracción magnética, generada

por un campo magnético producido en el extremo de cada lengüeta. Dicho campo

magnético es de signo opuesto en cada una de las dos lengüetas, por lo que las puntas

de las lengüetas se atraen entre sí y establecen contacto



Figura 4.3

La Figura muestra un relé simple de lengüeta, formado al insertar un interruptor de

lengüeta dentro de una bobina

Figura 4.4

Las especificaciones técnicas de los relés contienen información acerca de la tensión

operativa nominal del relé, su capacidad máxima de portador de corriente, su tensión

de disparo y su tensión de reposo.

La tensión de disparo (o de activación) es la tensión mínima para la cual la armadura se

asienta contra el núcleo de la bobina.

La tensión de reposo (desaccionamiento o paso - vuelta - al reposo) es la tensiónmáxima para la cual el relé retorna a su posición liberada o de reposo. La tensión de

disparo típica de un relé de 12 V es de aproximadamente 7 a 9 voltios. La tensión de

reposo es de aproximadamente 2 a 4 voltios.

Cuando el relé es energizado, la distancia entre la bobina electromagnética y la

armadura pivotada disminuye, y causa que el campo magnético sea mucho más

intenso. Por eso se requiere una tensión menor para jalar de la armadura pivotada y

evitar su liberación.



Figura 4.5

4. DESARROLLO DEL EXPERIMENTO

1. Coloque la plaqueta de circuito impreso EB-190 en las guías del PU-2000, y

deslícela dentro de1 zócalo.

2. Encienda el tablero maestro.

3. Para inicializar el PU-2000, realice los pasos indicados en la Figura 0.2 del capítulo

de Información General. Ponga el marcador del experimento en 4.

4. Ponga el VOM para medir resistencias, y mida la resistencia de la bobina L3 del

relé. Registre todas las lecturas, ya que más adelante le serán necesarias.

5. Conecte el circuito mostrado en la Figura 4.6

Figura 4.6

6. Encienda S2. Oprima S4. Las cuatro lámparas están ahora iluminadas. Libere S4 y

apague S2.

7. Suponga que la tensión provista tiene un valor de 12 V Y que la resistencia de la

bobina L3 tiene el valor medido en el paso 3. Calcule la corriente que circula a

través de L3 y S4.

8. Si la corriente que fluye a través de cada lámpara es de 80 mA, calcule la

corriente que fluye a través de los contactos del relé.Compare el valor de la corriente que fluye a través de los contactos del relé (paso

8) con la corriente que fluye a través de S4 (paso 8).

Note que la corriente requerida para operar el relé (la corriente que atraviesa a

S4 y L3) es menor que la corriente que fluye a través de los contactos del relé.



9. Conecte el circuito mostrado en la Figura 4.7.

Figura 4. 7

10. Encienda S2 y observe cuál lámpara se ilumina.

Oprima S4. ¿Cuál lámpara está iluminada ahora?

Libere S4 y apague S2.

Este circuito demuestra otra combinación de conmutación realizada con un relé

SPDT simple.

S4 I1 I2 I3 I4

Off 1 1 0 0

On 0 0 1 1

11. Conecte el circuito según el dibujo de la figura 4.8, en que se usa un relé para

insertar o circunvalar las resistencias en serie R2 y R3. El agregado de una

resistencia en serie puede ser usado para atenuar la iluminación de una lámpara

o reducir la velocidad de un motor.

Figura 4.8

12. Encienda S2. Observe el brillo de I4.

13. Oprima S4 y anote c6mo responden 11, 12 e 14. Libere S4 y apague S2.



S4 I1 I2 I4

Off 0 0 2

On 2 2 1

14. Quite el conductor del punto N/C (normalmente cerrado), y conéctelo al punto

N/O (normalmente abierto) (vea la línea punteada de la Figura 4.8).

15. Repita los pasos 12 y 13 anteriores.

S4 I1 I2 I4

Off 0 0 1

On 2 2 2

16. Mediremos ahora las tensiones de disparo y reposo del relé de armadura

pivotante L3.

Conecte el circuito mostrado en la Figura 4.9. PS-l es la fuente de alimentaci6n

variable en el mainframe PU-2000 e 13 sirve como lámpara indicadora.

Figura 4.9

17. Asegúrese que P5-1 esté en la posición de O V de salida, girando el con trol de la

fuente de alimentación P5-1 al tope en sentido antihorario.

18. Ponga su VOM para medir tensión de CC, y conecte el instrumento para medir la

tensión a través de la bobina del relé. -

19. Encienda 52 Y 53. Gire P5-1 lentamente en sentido horario hasta que la lámpara

I3 se ilumine. Registre la lectura del VOM.

20. Gire P5-1 lentamente en sentido antihorario hasta que la lámpara I3 se apague.

Registre la lectura del VOM.

21. Apague 52 y gire P5-1 al tope en sentido antihorario.



CUESTIONARIO

1. Dibuje un circuito en el que el solenoide L . es operado al activar el relé L3, Yes liberado al oprimir el interruptor momentáneo 54. Construya y opere esecircuito.

2. Explique la razón para la gran diferencia entre la tensión de disparo del relé(medida en el paso 19) con la tensión de reposo (medida en el paso 20).

La tensión de disparo era mayor que la tensión de reposo. La armadur a

pivotante es jalada por el campo producido por la bobina del relé y se acerca a

la bobina. Como resultado, aumenta la fuerza que tira de la armadura

pivotante.



INFORME DE LABORATORIO 4

1.- QUE OBJETIVOS VA A CUMPLIR:

1. Conocer las ventajas de usar relés para funciones simples de conmutación.

2. Usar relés para insertar o circunvalar elementos en circuitos eléctricos.

3. Medir la tensión de activación (disparo) y la tensión de paso al reposo del relé.

2.- RESUMEN TEÓRICO.

El relé o relevador (del francés relais, relevo) es un dispositivo electromecánico, que

funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio

de un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o

cerrar otros circuitos eléctricos independientes. Fue inventado por Joseph Henry en

1835 Ya que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que

el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, una forma de amplificador

eléctrico. Como tal se emplearon en telegrafía, haciendo la función de repetidores quegeneraban una nueva señal con corriente procedente de pilas locales a partir de la

señal débil recibida por la línea. Se les llamaba "relev adores". De ahí "relé".

Los contactos de un relé pueden ser Normalmente Abiertos (NA o NO (Normally

Open)), por sus siglas en inglés), Normalmente Cerrados (Normally Closed)(NC) o de

conmutación.

Los contactos Normalmente Abiertos conectan el circuito cuando el relé es activado; el

circuito se desconecta cuando el relé está inactivo. Este tipo de contactos son ideales

para aplicaciones en las que se requiere conmutar fuentes de poder de alta intensidad

para dispositivos remotos.

Los contactos Normalmente Cerrados desconectan el circuito cuando el relé es

activado; el circuito se conecta cuando el relé está inactivo. Estos contactos se utilizanpara aplicaciones en las que se requiere que el circuito permanezca cerrado hasta que

el relé sea activado.

Los contactos de conmutación controlan dos circuitos: un contacto Normalmente

Abierto y uno Normalmente Cerrado con una terminal común.

En la Figura 1 se puede ver el aspecto de un relé enchufable para pequeñas potencias.

En la Figura 2 se representa, de forma esquemática, la disposición de los elementos de

un relé de un único contacto de trabajo.

Fig. 1 Fig.2



Se denominan contactos de trabajo aquellos que se cierran cuando la bobina del relé

es alimentada y contactos de reposo a lo cerrados en ausencia de alimentación de la

misma.

Existen multitud de tipos distintos de relés, dependiendo del número de contactos

(cuando tienen más de un contacto conmutador se les llama contactores en lugar de

relés), intensidad admisible por los mismos, tipo de corriente de accionamiento,

tiempo de activación y desactivación, etc.

3.- GRAFIQUE LOS CIRCUITOS DE LA PRÁCTICA UTILIZANDO LAS NORMAS YDESIGNACIÓN DE BORNES ASÍ COMO DESCRIPCIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DE CADAUNO DE ELLOS.

Al activar S2, se energiza al interruptor del relé y S4 que a la vez energiza la bobina L3

accionando al relé que hará iluminar a las cuatro lámparas con el mismo voltaje ya que

están en paralelo. El diodo D4 protege al bobinado del relé de corrientes indeseadas, aldesactivar S2 todo el circuito se apaga.

Este circuito simula el destello o parpadeo de las luces altas, debido que encendemos

S2 y se encienden las lámparas I3 e I4 y si presionamos el pulsador S4 activamos el relé

y se encenderán las lámparas I1 e I2, apagando las lámparas antes encendidas. El

diodo D4 protege al circuito de corrientes indeseadas.



Al activar S2 la lámpara I4 se enciende levemente ya que las resistencias R2 y R3

impiden el paso de de la corriente. El momento de activar S4 , energizamos el relé

provocando un paso directo a tierra de la lámpara I4 por ende se enciende totalmente

así como las lámparas I1 e I2 que se encuentran conectadas directamente al pulsador

S4.

4. TABULE TODOS LOS DATOS TOMADOS EN EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

MIDA Y/O CALCULE

RESISTENCIA DE LA BOBINA DEL RELÉL3

294 ohmios

BATERIA 12V Y EL VALOR DE L3CALCULE LA CORRIENTE ATRAVES DE

L3 Y S4

SE DISPONE DE UN VALOR DE 15A

ATRAVES DE LAS LÁMPARAS. CALCULELA CORRIENTE QUE FLUYE POR LOS

CONTACTOS DEL RELE

SE DISPONDE DE UN VALOR DE 65WATIOS DE LAS LAMPARAS. CALCULE

LA CORRIENTE QUE FLUYE POR LOSCONTACTOS DEL RELÉ P

QUE RELÉ SE UTILIZA EN LA FIGURA

4.7 EXPLIQUE

Vn Doble tiro simple polo para conmutar

I1,I2 con I3 e I4

TENSION DE REPOSO 0 V

TENSION DE DISPARO 12 V

CORRIENTE QUE CONMUTA 40.82 mA

VOLTAJE NOMINAL 11.82 V

GRAFIQUE TENSIÓN DE DISPARO VS. TENSIÓN DE REPOSO VS. VOLTAJE NOMINAL



ANÁLISIS.Al conectar el circuito, mediante S4 disparamos el circuito, en ese momento el

aumento de tensión es rápida hasta 11.8 V por ello vemos esta onda cuadrada al

momento de pulsar varias veces S4 disparando el voltaje hacia arriba.

DETERMINE EL PORCENTAJE DE VARIACIÓN ENTRE LOS VALORES DE VOLTAJE DEDISPARO Y DE REPOSO DEL RELÉ.

Voltaje disparo = 12 V.Voltaje de Reposo = 0 V.

Voltaje Nominal = 11,8 V.

Variación reposo vs Disparo = 100%

Variación Disparo vs nominal = 1,66%

Cuál es la caída de tensión a través de

S2 S4 Por qué?

V 0 0Son interruptores por lo tanto no hay caída

de tensión.

CUESTIONARIO.

a. Qué diferencia existe entre la corriente que circula por el bobinado y por elinterruptor de paso?

Que la corriente en el bobinado crea un efecto de electroimán en la bobina mientras

que por el interruptor solo circula energizando el mismo. El bobinado si mula un

filamento; no por su luminosidad ya que este no la tiene sino por el conflicto que secrea de electrones, permaneciendo más tiempo en ella provocando un efecto de

electroimán.

b. Explique porque la diferencia de valores entre voltaje de activación ydesactivación

12 V

11.8 V

0 V1 2 3 t(seg)



Porque al estar desactivado S4 la bobina del relé no se encuentra energizada y el

voltaje tiende a 0, mientras que en activación el voltaje es máximo y la bobina actúa

como electroimán actuando sobre el interruptor.

c. Si las lámparas de la figura 4.7 tienen I2 I1 55 watios cada una, en I3 e I4 70W cada una, que características debe tener el relé a ser utilizado.

Debe resistir 10,41 Amperios y 12 voltios.

d. Esquematice un relé SPST, SPDT, indique sus aplicaciones y numere cada unode los bornes

SPST: Utilizado comúnmente en interruptores de luz de salón, baúl, para activa

halógenos, neblineros, etc.

SPDT: Utilizado para conmutar luces altas y bajas, para conmutar direccionales, etc.

e. Cuando se deben utilizar los relés

Cuando se desee y principalmente cuando debemos proteger equipos costos o

principales de caídas de tensión o altos amperajes.

f. Se considera que un relé es un elemento de protecci ón al igual que un fusible.Si, no porque?

Se puede considerar un elemento de protección porque el circuito de entrada a un relé

es totalmente independiente de otro circuito de salida del mismo y por las

especificaciones de voltaje y corriente que aguanta el relé si se lo puede considerar.

g. Cuál es el principio de operación de un relé de lengüeta?

Cuando las lengüetas están expuestas a un campo magnético generado por un

electroimán o un imán permanente, adoptan polaridades magnéticas opuestas y se

atraen entre sí. Esto cierra las puntas de las lengüetas, que son los contactos del relé, y

que están alineadas y se sobreponen con un pequeño entrehierro entre sí.

La corriente que circula a través de la bobina produce un campo magnético que causa

que los contactos de lengüeta se cierren debido a la atracción magnética, generada



por un campo magnético producido en el extremo de cada lengüeta. Dicho campo

magnético es de signo opuesto en cada una de las dos lengüetas, por lo que las puntas

de las lengüetas se atraen entre sí y establecen contacto

h. Escriba 5 aplicaciones en donde se conecten relés dentro del circuito de losautomóviles

1. Circuito de Faros Delanteros

2. Circuito de Emergencia y direccionales

3. Circuito de Luces de Freno

4. Circuito de combustible al activar la bomba eléctrica

5. Circuito de Luz de Retro

i. Esquematice como esta constituido un relé instalado en circuitos de bocinas o

pitos

j. Indique los terminales que dispone un relé de bocina y realice un diagrama de

instalación de este circuito. Use normas y designación de bornes.

CONCLUSIONES (EN BASE A LOS OBJETIVOS Y A LOS VALORES REGISTRADOS)

y Determinamos que los diferentes tipos de relés se puede conmutar corrientes

bajas con altas sin necesidad de dañar otros elementos importantes ya que no

existe combinación o algún tipo de conexión entre bobina e interruptores del

relé.



y El relé posee rápida activación por lo que sirve para energizar los diferentes

circuitos eléctricos del automóvil.

y En un relé de lengüeta, la bobina puede actuar un electroimán activando el

circuito que se desee.

y El voltaje de disparo respecto al de reposo es sumamente rápido en su cambio

y el de disparo es similar o tiende al voltaje nominal.

RECOMENDACIONES (EN CUANTO AL USO Y A OTRAS MEDICIONES O CIRCUITOS QUEPUEDEN IMPLEMENTARSE)

y Al utilizar en la práctica al relé, si es posible desarmarlo para ver la correcta

designación de sus bornes ya que en muchos casos los relés no vienen con los

bornes impresos correctamente en la carcasa.

BIBLIOGRAFÍA

http://es.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A9

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