رله چیست و چه کاربردی دارد؟

رله چیست و چه کاربردی دارد؟

همه چیز درباره ی رله:

رله یک قطعه الکترومکانیکی است که کاربرد آن در مدارات الکتریکی مانند یک کلید ساده می باشد با این تفاوت که برخلاف کلید که برای باز و بسته شدن آن باید به صورت دستی عمل کرد در رله باز و بسته شدن بوسیله جریان الکتریکی انجام می شود.

با توجه به این که رله توانایی عبور جریانی قوی تر از جریان ورودی را از خود دارد، می توانیم از آن به عنوان تقویت کننده نیز استفاده کرد. تحریک شدن رله می تواند بر اثر تغییر کمیت هایی مانند درجه حرارت، ولتاژ، جریان، …  باشد و باعث روشن شدن تجهیزات و دستگاه های دیگر بشود. استفاده از رله این امکان را به ما می دهدکه بتوانیم دو بخش مجزای یک سیستم را که دارای دو منبع ولتاژ مختلف هستند، از هم جدا کنیم. به عنوان مثال با این قطعه میتوانیم یک موتور الکتریکی ۲۲۰ ولت را به وسیله میکرو کنترلر که دارای ولتاژ ۵ ولت است بدون هرگونه اتصال فیزیکی بین آنها راه اندازی کنیم.

رله از سه بخش سیم پیچ، فنر و کنتاکت ها تشکیل شده است. وقتی جریان در سیم پیچ جاری می شود یک میدان مغناطیسی در اطراف سیم پیچ ایجاد شده و موجب جذب میله آهنی توسط سیم پیچ می شود. انتهای میله آهنی مانند یک سوئیچ عمل کرده و مدار را باز یا بسته می کند. وقتی سیم پیچ مغناطیسی نباشد فنر موجود در رله میله آهنی را به حالت طبیعی اش (باز یا بسته) برمیگرداند.

اساس کار رله در آن است که وقتی ولتاژی به سیم پیچ آن برسد، باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی شده و این میدان مغناطیسی نیز باعث قطع و وصل شدن کنتاکت های موجود در خود رله می شوند که می تواند به وسیله ی این کنتاکت ها بسیاری از وسایل الکتریکی و الکترونیکی را قطع و وصل و کنترل کند، این دستگاه در همه انواع وسایل به صورت پنهان یافت می‌شوند. رله ها در اشکال مختلف و توان های مختلفی وجود دارند. منظور از توان ولتاژ و جریان کنتاکت هاست. همچنین از نظر تعداد کنتاکت ها و مسیر های ارتباطی انواع مختلفی از رله وجود دارد.

برای انرژی دار کردن سیم پیچ احتیاج به جریان و ولتاژ داریم. رله ها از لحاظ ولتاژ و جریان سیم پیچشان با هم متفاوتند. ولتاژ می تواند بین چند ولت تا ۲۲۰ ولت و جریان می تواند بین چند تا ۲۰ میلی آمپیر تغییر کند. هر رله دارای یک ولتاژ مینیمم است که در ولتاژ کمتر از آن سیم پیچ انرژی دار نمی شود. این ولتاژ مینیمم ولتاژ متوقف شدن (pull in) نامیده می شود. ممکن است در برگه مشخصات رله ها به جای جریان مقدار مقاومت سیم پیچ بیان شده باشد که در این صورت از طریق رابطه V/R مقدار جریان به دست می آید. نکته دیگری که باید به آن توجه کنیم حداکثر ولتاژ و جریانی است که توسط کنتاکت ها قطع و وصل می شود. بر روی بسته بندی رله ها و یا در برگه اطلاعات آنها محدوده مجاز این ولتاژ و جریان مشخص است که باید به تفاوت مابین ولتاژ و جریانیکه توسط کنتاکت ها قطع و وصل می شود و ولتاژ و جریانی که برای انرژی دار کردن سیم پیچ رله استفاده می شود دقت کنیم.

مزیت های رله

  • به دلیل داشتن ماهیت مغناطیسی، برای محافظت از مدار بسیار مناسب است.
  • مقرون به صرفه نسبت به ترانزیستور ها به دلیل تحمل بالای چندین آمپر.
  • خودکار بودن آن.
  • ایزوله سازی یعنی جداکردن قسمت معیوب و سالم مدار از یکدیگر.
  • ایزوله الکتریکی بین قسمت کنترل و بار افزایش توان خروجی.
  • کنترل یک مدار چند صد ولتی با یک رله چند ولتی.
  • افزایش توان خروجی‌های PLC و دیگر تجهیزات درونی تابلو برق.

رله حالت جامد چیست؟

در این نوع رله ها هیچ گونه سیم پیچ، فنر، یا کنتاکت مکانیکی وجود ندارد. تمام رله از مواد نیمه هادی ساخته شده است. چون هیچ گونه قطعه مکانیکی در رله وجود ندارد زمان سوئیچ کردن آن سریع تر از رله های الکترو مکانیکی می باشد. مزیت دیگر این رله ها طول عمر بیشتر آنها نسبت به رله های الکترومکانیکی است. همچنین جریان راه اندازی خیلی پایین و بسته بندی کوچک، رله های حالت جامد را برای میکرو پروسسورها و سوئیچینگ با مدار منطقی مناسب می سازد. بعضی رله های حالت جامد گزینه کنترل فاز دارند که برای کنترل سرعت موتور و کنترل نور مناسب می باشند.

تفاوت رله با کلید

رله همان کلید است، با این تفاوت که کلید را نمی‌توان از راه دور کنترل کرد یا از آن به‌عنوان یک کنترل‌کننده هوشمند استفاده کرد، پس می‌توان رله را کلید هوشمند نیز نامید که علاوه بر داشتن ساختار اصلی یک کلید ویژگی‌ها و امکانات بیشتری نیز داراست.

تفاوت رله و کنتاکتور

رله:

  • یک رله حداقل از دو کانتکت (تیغه) و یک سیم پیچ تشکیل شده است که
    ممکن است به طور معمول باز یا بسته باشند.
  • بسته یا باز بودن (قطع و وصل) این کانتکت ها وابسته به تحریک سیم پیچ است.
  • رله ها در سوییچینگ ولتاژهای پایین به کار میروند.
  • از نظر اندازه از کنتاکتورها کوچکتر بوده و حداکثر ۲۰ آمپر دارند.
  • از رله ها برای سوییچ در مدارهای کنترلی و مدارهای الکترونیکی کوچک استفاده می شود و
    نمی توان از آنها برای سوییچ نیرو (جریان) با آمپاسیتی بالا استفاده کرد.
  • می توان از رله ها برای سوییچ دستگاه های توان پایین مثل؛
    چراغ های کوچک، آژیرها، لامپ های نشانگر و … استفاده کرد.

کنتاکتور:

  • یک کنتاکتور دارای حداقل یک جفت از کانتکت های (تیغه های) ورودی و خروجی سه فاز بوده که معمولاً باز است.
  • برخی از کنتاکتورها دارای کنتاکت کمکی دیگری هستند که همراه با کنتاکت های اصلی فعال می شود و
    میتواند یکی از دو نوع NO یا NC باشد.
  • عملیات سوییچینگ از طریق انرژی دادن و یا تخلیه انرژی در سیم پیچ های کنتاکتور انجام می شود.
  • انتخاب بین انواع کنتاکتورها بر اساس میزان آمپر بار (ampere ratings) انجام می شود.
  • برای راه اندازی (تحریک) کنتاکتورها به یک منبع اضافی نیاز است که
    بسته به نوع کنتاکتور میتواند AC یا DC باشد و انرژی لازم برای سوییچ نیرو (جریان) از آن تامین میشود.
  • کنتاکتورها برای سوییچینگ ولتاژهای بالا مناسب تر هستند.
  • کنتاکتورها جریان پذیری (ampacity) تا ۱۲۵۰۰ آمپر داشته و می توانند جریان بسیار بالایی را تخلیه کنند.
  • از آنها برای سوییچ دستگاه های سنگینی مثل موتورها، خازن ها و چراغ ها و … استفاده میشود.

رله حرارتی

رله حرارتی متشکل از دو فلز غیر هم‌ جنس هست. این دو فلز به هم چسبیده هستند و در اطراف آنها یک سیم حامل جریان الکتریکی پیچیده شده است. در رله حرارتی هنگام عبور جریان الکتریکی حرارت ایجاد می‌شود. حرارت ایجاد شده سبب خم شدن رله شده و این‌گونه رله فعال می‌شود. این نوع رله بلافاصله بعد از پایان کارش به حالت اولیه خود باز می‌گردد. به همین دلیل ابتدا باید کمی صبر کرد و بعد از آن با فشار دادن دکمه RESET که قرمز رنگ است، کنتاکت به حالت اولیه برمی‌گردد.

رله مغناطیسی

رله مغناطیسی از مدار در مقابل ایجاد اتصال کوتاه حفاظت می‌کند.طرز کار رله در مدار، مشابه فیوز است. تفاوت رله و فیوز در این است که فیوز می‌سوزد اما رله مغناطیسی سبب قطع جریان مدار می‌شود. ناگفته نماند بعد از آن مجدداً می‌توان جریان را وصل کرد.

اگر جریان مدار خیلی زیاد شود، میدان الکترومغناطیسی ایجاد شده سبب جذب اهرم به سمت خود می‌شود. این عمل سبب قطع بازوی اتصال می‌شود و در نهایت کنتاکت را باز می‌کند. باز شدن کنتاکت سبب قطع شدن جریان می‌شود. بعد از اینکه انرژی الکترومغناطیس کاهش پیدا می‌کند اهرم به حالت اولیه برمی‌گردد.

رله کنترل فاز

رله کنترل فاز یک نوع محافظت کننده است که کار جلوگیری از بروز عیب در مدار پیش از شروع کار الکتروموتور را انجام میدهد. رله کنترل برای برق سه فاز سه ورودی دارد علاوه بر این دارای یک تیغه باز و یک تیغه بسته نیز است. هنگام نصب رله کنترل فاز باید دقت داشته باشید که تیغه باز در مسیر جریان مدار فرمان باشد و تیغه بسته را به آلارم متصل کنید.

 

برای مشاهده ی انواع رله های اشنایدر الکتریک اینجا کلیک کنید.