ASM51

Quais as alternativas podem ser implementadas em um circuito de comutação de rele(ate 24Vdc) ou contator(127/220Vac) para reduzir o consumo, aquecimento e ruido elétrico e
vibração.

Para o acionamento do rele por um transitor; porta na base , emissor na alimentação e coletor na bobina do rele - penso na alternativa seguinte:

-Paralelo com bobina, diodo (roda livre), capacitor de 1pF , capacitor de 22nf ... eleminar ruidos
-No coletor do transitor um capacitor de 100/220uf para filtragem

No acionamento do transistor utilizar modulação com duty-cycle. Uma frequencia alta >20khz com controle AND duty-cycle (resultando os pulsos, modulados na frequencia)

Sendo, o controle de frequencia e duty-cycle elaborados pelo software do microcontrolador(supondo não haver restrições). Deste, modo ao acionar o rele por pulso normal, e apos reduz a potência fornecida, diminuindo o duty-cycle .

Com objetivo, de obter uma tensão media na bobina do rele e reduzir aquecimento,consumo.

Está valido? Para tensões VAC, basta substituir o rele por rele de estado solido ou circuito deve ser outro !?

Olá dandrade .
Você fez um "Samba do Crioulo Doido" (Sergio Porto, o Stanislau Ponte Preta) www.youtube.com/watch?v=3SfYMxPNVTE .
Traduzindo...
Você quer usar técnicas que não são compatíveis com a sua aplicação.
Um relé ou chave contactora não funcionam com frequências de 20kc/s.
Ela são projetadas para ficarem ou abertas ou fechadas em ATÉ uma frequência bem mais baixa. Não se deve aplicar PWM para controlar a bobina de acionamento.
Vamos por etapas:
Para relé.
1 - Qual é a sua taxa máxima de comutação. Quanto tempo deve permanecer ligado? E desligado?
2 - Qual é a tensão de alimentação da bobina do relé? 24V. Ok.
3 - Qual é a resistência da bobina?
4 - Qual é a correte e tensão que vai passar pelo contato?

O mesmo é perguntado para contactora.

MOR_AL

Os relés e contatores foram projetados para operarem nas condições nominais.

Acioná-los de forma diferente do que foram projetados pode causar anomalias no acionamento, o que com certeza não será garantido pelo fabricante.

Porem analisando o funcionamento dos mesmos creio que a maior potência é necessária no inicio do ciclo, quando a mecânica está distante do ponto final, portanto talvez seja possivel conseguir o que pretende acionando os elementos da forma nominal inicialmente, e quando for detectado que os mesmos comutaram reduzir um pouco sua corrente.

dandrade

Pelo que entendi você quer reduzir o consumo da bobina de acionamento do relé ou contator, não da carga acionada pelos contatos.

Considere o seguinte, em média a corrente de dropout (desprendimento) de um núcleo magnético é aproximadamente 20% da corrente de pick-up (atracação).
Um relé de 24Vcc tem sua atuação garantida para tensões de 80 a 90% da nominal (19 a 21V), após acionado só vai desatuar quando a tensão sobre a bobina estiver abaixo de 4,5V.
Logo qualquer relé, após acionado, pode ter seu consumo reduzido para 30% da nominal sem prejuízo ao seu funcionamento. Para relés de corrente continua isto pode ser conseguido por técnicas de PWM ou redução por resistores em série com a bobina , para relés acionados em corrente alternada resistores ou indutores em serie .
O barulho produzido por relés e contatores é característica de equipamentos acionado em CA, para evitá-lo prefira equipamentos acionado em CC.

ELFS

Confirmado. Vou utilizar PWM, em paralelo com a bobina um capacitor para manter DC médio e reduzir consumo.

Iteressante que pesquisando encontrei uma tese com resultados de microntrolador gerenciando a corrente de comutação de um contactor, inclusive possui diagnosticos de vibração pelo monitoramento da corrente consumida.