Comprender la inductancia de la bobina de relé para determinar la energía que libera la bobina al desenergizarla
Los usuarios de relés a menudo desean conocer la inductancia de la bobina de relé que utilizan para poder determinar la energía que libera la bobina al desenergizarse.
La inductancia de la bobina con la armadura asentada es mayor que cuando no está asentada. Esto se debe a que la inductancia varía de manera directa con la permeabilidad incremental (μ) y de manera inversa con la longitud (l) del recorrido del circuito magnético. El espacio de aire en el circuito magnético de una armadura no asentada disminuye μ y aumenta l. Por supuesto, cuanto mayor es la inductancia, mayor es la energía que se libera en el circuito de la bobina al desenergizarse.
La inductancia también variará con el voltaje de la bobina, ya que la permeabilidad varía con la fuerza de magnetización que, a su vez, está determinada por el voltaje de la bobina. Para obtener los valores más significativos para el diseñador del circuito, la inductancia debe medirse en condiciones que simulen el servicio de relé real; es decir, con el voltaje y la corriente nominales.
La inductancia con armadura asentada representa las condiciones reales de aplicación en el instante en que se elimina la potencia de la bobina. Cuando se elimina la potencia de la bobina, la bobina genera un contravoltaje, -e = L(di/dt), que se devuelve al circuito del interruptor. Según los niveles de energía, este aumento de voltaje puede afectar de manera negativa la vida útil o las características operativas del interruptor que controla la bobina del relé. (Si desea conocer los métodos para proteger el interruptor, consulte "La supresión de la bobina puede reducir la vida útil del relé", 13C3264).
La inductancia de las bobinas de CC debe medirse mediante el método L = tR utilizando un osciloscopio. Este método requiere la aplicación de voltaje de CC nominal a la bobina mientras se mantiene físicamente la armadura asentada. El valor "t" es el tiempo para que la corriente de la bobina aumente a 0.623 de su valor de estado estacionario, y "R" es la resistencia de CC de la bobina en ohmios medida con un ohmímetro.
La inductancia de las bobinas de CA se puede determinar midiendo el voltaje y la corriente de la bobina, y la potencia real que se consume con un vatímetro. En la siguiente ecuación, el producto del voltaje y la corriente de la bobina es "VA" y la potencia dada por el vatímetro es "W". R = resistencia de CC medida en ohmios.
Si no hay un vatímetro disponible, la inductancia puede determinarse con un osciloscopio de doble traza, en el que una de sus entradas se alimenta con una sonda de corriente. En este método, el voltaje nominal a la frecuencia adecuada se imprime en la bobina, y el desplazamiento de tiempo "t" del voltaje aplicado y la corriente de la bobina se miden con el osciloscopio. La inductancia se calcula como se indica anteriormente, donde:
t = tiempo en ms en el que la corriente de la bobina se retrasa con respecto al voltaje de la bobina
Figura 1.
Comprender la inductancia de la bobina de relé para determinar la energía que libera la bobina al desenergizarla
Los usuarios de relés a menudo desean conocer la inductancia de la bobina de relé que utilizan para poder determinar la energía que libera la bobina al desenergizarse.
La inductancia de la bobina con la armadura asentada es mayor que cuando no está asentada. Esto se debe a que la inductancia varía de manera directa con la permeabilidad incremental (μ) y de manera inversa con la longitud (l) del recorrido del circuito magnético. El espacio de aire en el circuito magnético de una armadura no asentada disminuye μ y aumenta l. Por supuesto, cuanto mayor es la inductancia, mayor es la energía que se libera en el circuito de la bobina al desenergizarse.
La inductancia también variará con el voltaje de la bobina, ya que la permeabilidad varía con la fuerza de magnetización que, a su vez, está determinada por el voltaje de la bobina. Para obtener los valores más significativos para el diseñador del circuito, la inductancia debe medirse en condiciones que simulen el servicio de relé real; es decir, con el voltaje y la corriente nominales.
La inductancia con armadura asentada representa las condiciones reales de aplicación en el instante en que se elimina la potencia de la bobina. Cuando se elimina la potencia de la bobina, la bobina genera un contravoltaje, -e = L(di/dt), que se devuelve al circuito del interruptor. Según los niveles de energía, este aumento de voltaje puede afectar de manera negativa la vida útil o las características operativas del interruptor que controla la bobina del relé. (Si desea conocer los métodos para proteger el interruptor, consulte "La supresión de la bobina puede reducir la vida útil del relé", 13C3264).
La inductancia de las bobinas de CC debe medirse mediante el método L = tR utilizando un osciloscopio. Este método requiere la aplicación de voltaje de CC nominal a la bobina mientras se mantiene físicamente la armadura asentada. El valor "t" es el tiempo para que la corriente de la bobina aumente a 0.623 de su valor de estado estacionario, y "R" es la resistencia de CC de la bobina en ohmios medida con un ohmímetro.
La inductancia de las bobinas de CA se puede determinar midiendo el voltaje y la corriente de la bobina, y la potencia real que se consume con un vatímetro. En la siguiente ecuación, el producto del voltaje y la corriente de la bobina es "VA" y la potencia dada por el vatímetro es "W". R = resistencia de CC medida en ohmios.
Si no hay un vatímetro disponible, la inductancia puede determinarse con un osciloscopio de doble traza, en el que una de sus entradas se alimenta con una sonda de corriente. En este método, el voltaje nominal a la frecuencia adecuada se imprime en la bobina, y el desplazamiento de tiempo "t" del voltaje aplicado y la corriente de la bobina se miden con el osciloscopio. La inductancia se calcula como se indica anteriormente, donde:
t = tiempo en ms en el que la corriente de la bobina se retrasa con respecto al voltaje de la bobina
Figura 1.
