رله کنترلی چیست و چه کاربردی دارد؟

رله چیست؟

رله کنترلی در ساده‌ترین حالت، یک کلید الکترومغناطیسی است که برای قطع و وصل مدار توسط یک سیگنال کم‌توان یا جایی که چندین مدار باید توسط یک سیگنال کنترل شوند استفاده می‌شود. می‌دانیم که اغلب وسایل کاربردی صنعتی پیشرفته از رله‌ها برای عملکرد مؤثر خود استفاده می‌کنند. رله‌ها کلیدهای ساده‌ای هستند که هم به صورت الکتریکی و هم مکانیکی کار می‌کنند. در رایج‌ترین انواع، رله‌ها از یک آهنربای الکتریکی و همچنین مجموعه‌ای از کنتاکت‌ها تشکیل شده‌اند. ساز و کار سوئیچینگ با کمک آهنربای الکتریکی انجام می‌شود. همچنین اصول عملیاتی دیگری برای کار آن وجود دارد. اما رله‌ها با توجه به کاربردشان متفاوت هستند و خرید انواع رله با توجه به آن صورت می گیرد.

چرا از رله استفاده می‌شود؟

از یک رله در مواردی استفاده می‌شود که فقط می‌توان از سیگنال کم‌توان برای کنترل مدار استفاده کرد. همچنین در موقعیت‌هایی که فقط از یک سیگنال می‌توان برای کنترل تعداد زیادی مدار استفاده کرد، رله گزینه مناسبی است. استفاده از رله در زمان اختراع تلفن آغاز شد. این قطعات نقش مهمی در تغییر تماس در مبادلات تلفنی داشتند. آن‌ها همچنین در تلگراف از راه دور استفاده می‌شدند. رله‌ها برای تغییر سیگنال از یک منبع به مقصد دیگر به کار می‌رفتند.

پس از اختراع رایانه‌ها، همچنین برای انجام عملیات بولی و سایر عملیات منطقی از رله‌ استفاده شد. در کاربردهای صنعتی، رله‌ها برای به حرکت درآوردن موتورهای الکتریکی و سایر دستگاه‌هایی که به توان بالایی نیاز دارند، به کار می‌روند. به این گونه رله‌ها کنتاکتور می‌گویند. برای آشنایی بیشتر با کنتاکتور، به آموزش «کنتاکتور چیست؟ — به زبان ساده» مراجعه کنید.

برای آشنایی بیشتر با رله‌ها، پیشنهاد می‌کنیم به مجموعه آموزش های مهندسی قدرت مراجعه کنید که توسط فرادرس تهیه شده و لینک آن در ادامه آورده شده است.

ساختار عمومی رله

چهار بخش اصلی در یک رله وجود دارد. این بخش‌ها عبارتند:

• آهنربای الکتریکی
• آرمیچر متحرک
• کنتاکت‌های سوئیچ
• فنر

رله شکل بالا یک رله الکترومغناطیسی با یک هسته سیم‌پیچی‌شده است که دور هسته آهنی پیچیده شده است. به این ترتیب، یک مسیر با رلوکتانس (مقاومت مغناطیسی) بسیار کم برای شار مغناطیسی به وجود می‌آید تا آرمیچر را به حرکت در آورد. آرمیچر متحرک به یوغ متصل است که به صورت مکانیکی به کنتاکت‌ها وصل می‌شود. این قطعات با کمک فنر ایمن نگه داشته می‌شوند. فنر برای ایجاد فاصله هوایی در مدار هنگام قطع برق رله استفاده می‌شود.

رله چگونه کار می‌کند؟

با بررسی شکل زیر می‌توانیم عملکرد رله را به خوبی درک کنیم. شکل بالا بخش داخلی یک رله را نشان می‌دهد. یک هسته آهنی توسط سیم‌پیچ کنترل احاطه شده است. همان‌طور که در شکل نشان داده شده است، منبع تغذیه از طریق یک کلید کنترل به آهنربای الکتریکی و از طریق کنتاکت‌ها به بار مرتبط می‌شود.

هنگامی که جریان از سیم‌پیچ کنترل شروع به عبور می‌کند، آهنربای الکتریکی انرژی‌دار می‌شود و در نتیجه میدان مغناطیسی را تقویت می‌کند. بنابراین، بازوی کنتاکت بالایی شروع به جذب به بازوی ثابت پایینی می‌کند و کنتاکت‌ها را می‌بندد و یک مسیر برای انتقال انرژی منبع به بار به وجود می‌آورد. از طرف دیگر، اگر رله، از قبل، در هنگام بسته شدن کنتاکت‌ها خاموش شده باشد، کنتاکت برعکس حرکت کرده و مدار باز خواهد شد.

به محض قطع جریان سیم‌پیچ، آرمیچر متحرک با یک نیرو به موقعیت اولیه خود باز می‌گردد. این نیرو تقریباً برابر با نصف نیروی مغناطیسی خواهد بود و عمدتاً توسط دو عامل (فنر و جاذبه) تأمین می‌شود.

رله‌ها عمدتاً برای دو عملیات اساسی ساخته می‌شوند. یکی کاربرد فشار ضعیف و دیگری فشار قوی. برای کاربردهای فشار ضعیف، اولویت بیشتری برای کاهش نویز کل مدار داده خواهد شد. برای کاربردهای فشار قوی، آن‌ها عمدتاً برای کاهش پدیده‌ای به نام قوس الکتریکی طراحی شده‌اند.

اصول اولیه برای همه رله‌ها، از قبیل رله کنترل جریان یکسان است. رله‌ شکل زیر با چهار سر را در نظر بگیرید که با دو رنگ نشان داده شده است. رنگ سبز نشان‌دهنده مدار کنترل و رنگ قرمز نشان دهنده مدار بار است. یک سیم پیچ کنترل کوچک به مدار کنترل متصل می‌شود. یک سوئیچ به بار متصل است. این کلید توسط سیم پیچ در مدار کنترل کنترل می شود. حال اجازه دهید مراحل مختلفی را که در یک رله اتفاق می‌افتد، برداریم.

رله برق‌دار (ON): همان‌طور که در شکل زیر نشان داده شده است، جریان گذرنده از سیم‌پیچ‌ها با سرهای ۱ و ۳ نمایش داده شده است که یک میدان مغناطیسی را ایجاد می‌کند. این میدان مغناطیسی باعث بسته شدن پایه‌های 2 و 4 می‌شود. بنابراین کلید نقش مهمی در کار رله ایفا می‌کند. از آنجا که بخشی از مدار بار است، برای کنترل یک مدار الکتریکی که به آن متصل است استفاده می‌شود. بنابراین، هنگامی که رله روشن می‌شود، جریان از طریق پایه‌های 2 و 4 خواهد گذشت.

رله بی‌برق (OFF): به محض اینکه جریان گذرنده از پایه‌های 1 و 3 متوقف شود، سوئیچ رله باز می‌شود و در نتیجه مدار باز از عبور جریان از پایه‌های 2 و 4 جلوگیری می‌کند. بنابراین رله بدون برق و در نتیجه در موقعیت خاموش قرار می‌گیرد.

به طور ساده، هنگامی که یک ولتاژ به پایه 1 اعمال می‌شود، آهنربای الکتریکی فعال و باعث ایجاد میدان مغناطیسی می‌شود که به بسته شدن پایه‌های 2 و 4 می‌انجامد و باعث ایجاد مدار بسته می شود. هنگامی که در پایه 1 ولتاژ وجود ندارد، نیروی الکترومغناطیسی و در نتیجه میدان مغناطیسی وجود نخواهد داشت. بنابراین سوئیچ‌ها باز می‌مانند.

کنتاکت NO و NC

دو اصطلاح بسیار رایج که در ارتباط با رله‌ها خواهید شنید، کنتاکت‌های NC و NO هستند:

• کنتاکت در حالت عادی باز (Normally Open Contact) یا NO: با فعال شدن رله مدار را می‌بندد و در صورت غیرفعال بودن رله مدار را باز می‌کند.
• کنتاکت در حالت عادی بسته (Normally Closed Contact) یا NC، برخلاف کنتاکت NO است. هنگامی که رله فعال می‌شود، مدار را قطع می‌کند. هنگامی که رله غیرفعال می شود، مدار وصل می شود.

از رله‌ها می‌توان برای کنترل چندین مدار تنها با یک سیگنال استفاده کرد. یک رله یک یا چند قطب را سوئیچ می‌کند که هر یک از کنتاکت‌ها را می‌توان با انرژی دادن به سیم‌پیچ راه انداخت.

تعداد قطب و مسیر در رله کنترل جریان

رله‌ها دقیقاً عملکرد سوئیچ را دارند. بنابراین، همان مفهوم برای آن‌ها نیز بیان می‌شود. یک رله می‌تواند یک یا چند قطب و مسیر را تغییر دهد.

• تک مسیره تک قطب (SPST): رله SPST در مجموع دارای چهار پایانه است. از این دو ترمینال می‌توان مدار را وصل یا قطع کرد. دو ترمینال دیگر برای اتصال سیم‌پیچ مورد نیاز است.
• دو مسیره تک قطب (SPDT): رله SPDT در مجموع دارای پنج پایانه است. از این‌ها دو تا پایانه‌های سیم‌پیچ هستند. یک ترمینال مشترک نیز گنجانده شده است که به یکی از دو ترمینال دیگر متصل می‌شود.
• تک مسیره دو قطب (DPST): رله DPST در مجموع دارای شش پایانه است. این پایانه‌ها بیشتر به دو جفت تقسیم می‌شوند. بنابراین می‌توانند به عنوان دو SPST عمل کنند که توسط یک سیم‌پیچ فعال می‌شوند. از شش ترمینال، دو تای آن‌ها پایانه‌های سیم‌پیچی هستند.
• دو مسیره دو قطب (DPDT): رله DPDT از انواع قبلی بزرگ‌تر است و عمدتاً دارای هشت پایانه است. دو ردیف پایه‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که روی ترمینال‌ها تغییر کنند. آن‌ها طوری طراحی شده‌اند که به عنوان دو رله SPDT عمل می‌کنند که توسط یک سیم‌پیچ فعال می‌شوند.

رله کنترل جریان چیست؟

اکنون که با ساختار عمومی و عملکرد کلی رله آشنا شدیم. به پاسخ پرسش ابتدای آموزش می‌پردازیم. رله کنترل جریان رله‌ای است که وظیفه آن پایش دائمی جریان و نگه داشتن آن در محدوده تعریف‌شده توسط کاربر است. در واقع، رله کنترل جریان علاوه بر محافظت در برابر اضافه‌جریان، اگر جریان از حدی کمتر باشد نیز عمل خواهد کرد و مدار را قطع می‌کند. زمان قطع به تنظیماتی بستگی دارد که توسط کاربر تعریف می‌شود. رله کنترل جریان یک رله نظارت بر جریان اغلب الکترونیکی است که شبکه‌های تک‌فاز (DC یا AC) یا سه‌فاز را برای اضافه‌جریان و کمبود جریان، در محدوده خاص نگه می‌دارد و به نوعی کنترل می‌کند. رله کنترل جریان را در رله مانیتورنگ جریان نیز می‌گویند.

ساختار یک رله کنترل جریان

به غیر از نوار دو فلزی و کنتاکت‌هایی که در بخش اصول عملکرد بحث شده است، قطعات بیشتری در رله کنترل جریان وجود دارد که با آن‌ها آشنا می‌شویم.

ترمینال یا پایانه

پایانه‌های L2 ،L1 و L3 پایانه‌های ورودی هستند که می‌توان آن‌ها را مستقیماً به کنتاکتور نصب کرد. منبع تغذیه موتور به پایانه‌های T2 ،T1 و T3 متصل شود.

دکمه تنظیم دامنه آمپر

یک دکمه چرخشی روی رله کنترل جریان وجود دارد که با استفاده از این دکمه می‌توان جریان نامی موتور را تنظیم کرد. جریان بین حد بالا و پایین موجود قابل تنظیم است. در رله کنترل جریان الکترونیکی، یک دکمه اضافی برای انتخاب کلاس تریپ یا قطع فراهم شده است.

دکمه ریست

یک دکمه ریست یا بازنشانی روی رله کنترل جریان وجود دارد تا پس از تریپ و رفع خطا، مجدداً تنظیم شود.

انتخاب ریست دستی/خودکار

با استفاده از دکمه انتخاب بازنشانی دستی/خودکار، می‌توانیم از بین ریست دستی و خودکار رله پس از تریپ یکی را انتخاب کنیم. اگر دستگاه روی خودکار تنظیم شده باشد، ریست از راه دور امکان‌پذیر است.

کنتاکت کمکی

کنتاکت‌های کمکی، یکی NO (کنتاکت‌های ۹۷-۹۸) و دیگری NC (کنتاکت‌های ۹۵-۹۶)، هستند. کنتاکت NO برای سیگنال‌دهی تریپ و کنتاکت NC برای قطع کنتاکتور است. کنتاکت‌های NC باید قابلیت سوئیچ مستقیم سیم‌پیچ کنتاکتور را داشته باشند.

دکمه تست

با استفاده از دکمه تست می‌توان سیم‌کشی کنترل را آزمایش کرد.

نماد رله کنترل جریان

شکل زیر نماد رله کنترل جریان را نشان می‌دهد. در اینجا 1، 2، 3، 4، 5 و 6 ترمینال برق، 95 و 96 کنتاکت تریپ و 97 و 98 کنتاکت سیگنال هستند.

کلاس تریپ رله

مدت زمانی که طول می‌کشد رله‌ کنتاکتور را در هنگام اضافه بار باز کند، در کلاس تریپ مشخص شده است. کلاس تریپ معمولاً در دسته‌های کلاس 10، کلاس 20، کلاس 30 و کلاس 5 طبقه‌بندی می‌شود. رله در این کلاس تریپ‌ها به ترتیب در 10 ثانیه، 20 ثانیه، 30 ثانیه و 5 ثانیه در 600٪ جریان بار کامل موتور تریپ می‌کند.

کلاس‌ 10 و کلاس 20 نسبت به بقیه رایج‌تر هستند. رله‌های اضافه بار کلاس 30 برای حفاظت از موتورهایی که بارهای اینرسی بالایی دارند و رله‌های کلاس 5 برای موتورهایی که نیاز به سرعت زیاد دارند استفاده می‌شوند.

چگونه باید از رله کنترل جریان استفاده کرد؟

رله‌ها همیشه در ترکیب با کنتاکتورهای موجود در مدار استفاده می‌شوند. رله در یک خط در موتور به گونه‌ای متصل است که جریان به موتور به طور کامل از آن عبور می‌کند. در شکل زیر، انواع اتصالات رله برای موتورهای تک فاز و سه فاز آورده شده است.

در شکل بالا، K1 و K1M رله‌های کنترل جریان هستند. شکل‌های اول و دوم از چپ، موتور تکفاز هستند و شکل سوم موتور سه‌فاز است.

چه عواملی موجب تریپ رله می‌شود؟

سه عامل اصلی برای تریپ رله وجود دارد:

• اضافه بار موتور
• افت فاز ورودی
• عدم تعادل فاز

البته، به غیر از این موارد، ممکن است ویژگی محافظتی اضافه دیگری نیز در نظر گرفته شود.

در هنگام کار عادی، جریان عبوری از هر پل رله اضافه بار به موتور در یک زمان مشخص ثابت می‌ماند. اگر هر کدام از فازها قطع شود، جریان دو فاز دیگر به 1٫73 برابر مقدار طبیعی می‌رسد. از این رو رله کنترل جریان گرم می‌شود و فرمان تریپ می‌دهد. خرابی فاز به عنوان افت فاز نیز شناخته می‌شود.

رله‌های اضافه جریان نمی‌توانند از اتصال کوتاه محافظت کنند و همیشه باید در کنار دستگاه‌های محافظ اتصال کوتاه استفاده شوند. در غیر این صورت، هرگونه اتصال کوتاه در موتور می‌تواند به این رله‌ها آسیب برساند.

کاربردهای رله کنترل جریان

از کاربردهای رله کنترل جریان و در کل رله اضافه بار می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• از رله کنترل جریان برای محافظت از موتور استفاده می‌شود.
• می‌توان از یک رله کنترل جریان برای تشخیص شرایط اضافه بار و همچنین شرایط خطا استفاده کرد و سپس دستور تریپ را اعلام کرد.
• رله کنترل جریان مانند الکترونیک حالت جامد به سیستم‌های ریزپردازنده وارد شده است.
• رله‌های کنترل جریان در هنگام عبور جریان شدید دستگاه را غیرفعال می‌کنند.

رله چیست، کاربرد و انواع آن

رله، (Reley)سوئیچ یا کلیدهای برقی است که همچون کنتاکتورهای الکتریکی عمل می کند و مدارها را به صورت الکترومکانیکی یا الکترونیکی باز و بسته می کنند. رله قابلیت ایمنی و کلید زنی به صورت خودکار را داراست. اتصال رله به طور معمول در حالت باز (NO) است و این زمانی است که به برق متصل نیست. هنگامی که اتصالات رله به طور معمول بسته است یک اتصال بسته (NC) وجود دارد که رله در آن  فاقد انرژی برق  است.

 رله در اثر تغییر كمیت الكتریكی مانند ولت، جریان و یا كمیت فیزیكی مثل درجه حرارت و حركت روغن تحریك شده و باعث به كار افتادن دستگاه های دیگر و در نهایت قطع مدار به وسیله ی كلید قدرت یا دژنكتور می شود. حفاظت تجهیزات و دستگاه های سیستم قدرت در مقابل عیوب و اتصالی ها، به وسیله ی كلید قدرت انجام می شود. قبل از این كه كلید قدرت بتواند باز شود، سیم پیچی عمل كننده ی آن باید تغذیه شود این تغذیه به وسیله ی رله های حفاظتی انجام می شود.

 به طور کلی رله یک کلید الکترونیکی است که به جای این که به صورت دستی به آن فشار وارد شده تا لامپ روشن شود باید به آن ولتاژ اعمال کرد تا لامپ را روشن کند. رله دارای یک ورودی و یک خروجی است. با اتصال ولتاژ به ورودی رله ها، میله ی فلزی داخلی آنها آهنربا شده و باعث می شود تا با حرکت خود، دو اتصال خروجی رله را به همدیگر متصل کند و بنابراین دو کنتاکت خروجی رله دقیقاً مانند یک کلید قطع و وصل عمل می کند.

 رله ها شامل سیم پیچ, هسته آهنی و صفحه پلاتین است. ممکن است یک فنر به صفحه پلاتین متصل باشد یا این که خود صفحه پلاتین حالت فنری داشته باشد. رله قابلیت ایمنی و کلید زنی به صورت خودکار را دارا  است. رله از دو مدار جدا و كاملاً مستقل از هم تشكیل شده است.

 اولی در پایین قرار دارد و آهنربای الكتریكی را تحریك می‌كند. وقتی كه كلید بسته است، سیم‌پیچ به آهنربای الكتریكی تبدیل می شود و تیغه را جذب می‌كند و تیغه به عنوان یك كلید برای مدار دوم عمل می‌كند. وقتی كه آهنربای الكتریكی فعال می‌شود، تیغه مدار دوم را كامل می‌كند و لامپ روشن می‌شود. وقتی كه آهنربا فعال نیست، فنر تیغه را دور می‌كند و مدار ناكامل باقی می‌ماند در نتیجه در این حالت لامپ خاموش است.

 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 شکل‌ها، اندازه‌ها و توان‌های متنوع برای کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

انواع رله کدام است؟

رله ها در انواع مختلف: رله اضافه جریان، رله دیفرانسیل، رله حرارتی، رله مخصوص، رله فرکانسی، رله دیستانس، رله جهتی، رله اورکارنت و رله میکروکنترل تولید می شوند که در ادامه به مختصر به معرفی چند نمونه از آنها می پردازیم، با ما همراه باشید.

 روی این نوع رله ها زمان تنظیم شده است و طبق همین زمان مشخص شده عمل می کند. زمانی که اتصال از یک طرف تغذیه می شود. این نوع دستگاه مورد استفاده قرار می گیرد. رله اورکانت در سه مدل وجود دارد:

 الف)رله زمان ثابت که در زمان مشخصی تنظیم می شود.

ب) رله زمان معکوس، در این نوع رله هر چقدر شدت جریان زیادتر شود زمان قطع کمتر می شود.

پ) رله آنی که زمان عملکرد صفر است.

– رله دیستانس ( رله مقاومت سنج

 وقتی فاصله ی خط از مقدار تنظیم شده کمتر باشد، رله دیستانس به کار می افتد، در غیر این صورت عمل نمی کند. زمانی که جریان زیاد شود، هر چقدر این خط به رله نزدیکتر شود رله زودتر قطع می کند. وقتی در شبکه ای چندین رله دیستانس استفاده شود، زمانی که اتصالی رخ دهد، همه ی رله های دیستانس تحریک می شود، ولی تنها رله ای قطع می کند که به محل اتصال نزدیک باشد و بقیه ی رله ها به حال خود بر می گردند.

– رله حرارتی

  این مدل رله ها از موتور الکتریکی در قبال حجم اضافه ای از بار، حفاظت می کنند. رل حرارتی بر اساس اختلاف ضریب انبساط طولی دو کار می کند. این قطعه از دو فلز که جنس یکی آهن و جنس دیگری برنج است، ساخته می شود و روی هم پچ شده و یک پارچه است. علاوه بر دو سیم 3 عدد تیغه نیز در آنها به کار رفته است. در کنار سیم حامل. اگر جریان بیشتر از حد مجاز باشد هادی گرم می شود. این گرما با بی متال انتقال پیدا کرده و باعث خم شدن تیغه می شود و به اهرم فشار می آورد، وقتی اهرم جا به جا شود، حالت کنتاکت به کار رفته در میکروسوئیچ تغییر پیدا می کند و مدار را از کار می اندازد.

 – رله جهتی:

  در اکثر طراحی ها  باید جهت جریان برای نصب دستگاه رله مشخص شود، در چنین شرایطی از رله ها ی جهتی استفاده می شود. از نظر ساختمان داخلی و طرز كار، این رله به صورت های اندوكسیونی و الكترونیكی، مورد استفاده قرار می گیرد. رله جهتی دو سیم پیچ دارد كه یكی از آنها مانند رله های اضافه جریان، با شدت جریان ورودی تحریك و سیم پیچ دیگر با ولتاژ مناسبی تحریك می شود.

این رله ها از دو قسمت جهت یاب و اضافه جریان تشكیل شده اند و زمانی كه در شبكه تحت حفاظت، اتصالی اتفاق بیفتد، ابتدا این رله، جهت عبور شدت جریان به محل اتصالی را به وسیله ی قسمت جهت یاب تشخیص می دهد و بعد چنانچه جریان در جهت عملكرد رله باشد و نیز از نظر مقدار به اندازه ای باشد كه بتواند موجب تحریك قسمت اضافه جریان رله شود، رله جهتی تحریك شده و فرمان قطع را صادر می کند.

 – رله قیاسی یا رله دیفرانسی:

 وظیفه ی رله قیاسی، محافظت از مولدها، ترانسفورماتور ها، خطوط انتقال نیرو و شین های واقع در ایستگاه های انتقال نیرو به است. جریان ورودی و خروجی از دستگاه، توسط رله دیفرانسیل سنجیده می شود. در شرایط معمولی، زمانی كه هیچ گونه اتفاق با اتصالی پیش نیامده باشد، این جریان مساوی و یكسان است. ولی زمانی که در قسمت مورد حفاظت اتصالی ایجاد شود، جریان بی درنگ نامساوی شده و باعث عملكرد رله می شود.

 * رله ها بر اساس نحوه ی کار کرد در دو دسته طبقه بندی می شوند:

 ۱- رله های الکترومکانیکی

۲- رله های الکترونیکی

– رله‌های الکترومکانیکی:

این رله، قطعاتی الکترومغناطیسی است که از یک بخش ثابت به نام «یوغ» و یک فنر متحرک به نام آرمیچر تشکیل شده است و مدار میدان مغناطیسی را با بستن فاصله هوایی بین سیم‌پیچ الکتریکی آرمیچرِ متحرک کامل می‌کند. آرمیچر به گونه‌ای قرار گرفته که می‌تواند در اثر بسته شدن مسیر میدان مغناطیسی آزادانه حرکت کند و کنتاکت‌های الکتریکی را ببندد.

 اتصال بین یوغ و آرمیچر معمولاً یک یا چند فنر است که کنتاکت‌ها را به حالت بدون انرژی، بازنشانی می‌کند. رایج‌ترین نوع رله‌های الکترومکانیکی از یک کویل یا سیم‌پیچ انرژی دهنده به نام مدار اولیه تشکیل شده‌ که به دور یک هسته آهنی با قابلیت نفوذپذیری پیچانده می‌شود.

– رله های الکترومکانیکی از قطعات اصلی و موارد دیگر تشکیل شده که عبارتند از:

1- قاب: قاب سنگین که در برگیرنده ی قطعات رله است و از آنها پشتیبانی می کند.

2-  سیم پیچ: سیم در اطراف هسته ی فلزی پیچیده شده است، سیم پیچ باعث ایجاد میدان مغناطیسی می شود.

3-  آرمیچر: قطعه ی متحرک رله، میله فلزی و اتصالات را باز می کند و می بندد. یک میله فنری متصل به میله فلزی، آن را به جایگاه  اصلی خود بر می گرداند.

4- اتصالات: بخش اجرایی یک کلید که باعث( بسته شدن) یا  شکاف (بازشدن) یک مدار می شود

 – رله الکترونیکی:

 رله الکترونیکی معمولاً در یک مدار یا چند مدار متعددی مورد استفاده قرار می‌گیرد که آن مدار نیازمند کنترل است و این امر عموماً با کمک سیگنال‌های دریافتی اتفاق می افتد. رله الکترونیکی از قسمتهای مختلف همانند: آهنربا، تیغه در حالت حرکت، فنر ارتجاعی، کنتاکت، قالب و یوغ تشکیل شده است. آهنربا مهمترین بخش در رله است.

نکته ی قابل توجه در مورد آهنربای موجود در رله این است که این آهنربا در واقع یک فلز است و خاصیت مغناطیسی ندارد ولی می تواند با قرارگیری در یک میدان الکتریکی به آهنربا تبدیل شود. جنس تیغه‌ی در حال حرکت از فلز است. این تیغه در واقع دستورات کنتاکت متصل به خود را انجام می‌دهد و مدار مورد نظر باز یا بسته می‌کند.

معمولاً بعضی از رله‌ها به فنر نیاز ندارند و بود و نبود آن چندان تفاوتی ایجاد نمی‌کند. فنر به تیغه ی متحرک متصل می‌شود و حرکت آن را روان‌تر می‌کند. قالب رله الکترونیکی معمولاً از جنس پلاستیک است که اجزای تشکیل دهنده‌ی رله را در خود جای می‌دهد و از آنان در برابر عوامل بیرونی محافظت می‌کند. در رله هسته ای وجود دارد که روی آن هسته یک قطعه‌ی فلزی قرار گرفته هنگامی که هسته خاصیت آهنربایی پیدا می‌کند، یوغ تیغه متحرک را به خود جذب می‌کند و آن را نگه می‌دارد.

 رله الکترونیکی در انواع مختلف : رله‌ی آمپر شیشه‌ای، رله‌ی مخابراتی، رله‌ پایه ایزومی، انواع رله‌ها با ولتاژهای متفاوت، رله آی سی، رله‌ بچه میلون، رله‌ حالت جامد، رله‌ی با قابلیت فیش خوری، رله‌ی ماشینی فیش خور، رله‌ی مخابراتی بوبین کنار، رله‌ی مینیاتوری، رله‌ی پایه سوزنی، رله‌ی کتابی و رید رله تولید می شوند.

* با پایه‌های رله آشنا شوید :

1  . no : این تیغه مربوط به کلیدی است که نشانگر مدار باز است.

2 . nc : این تیغه مربوط به کلیدی است که نشانگر مدار بسته است.

3 . com : تیغه است که بین دو تیغه‌ی قبلی مشترک است.

انواع رله ها از نظر ولتاژ :

رله ها در انواع ولتاژهای 3 – 6 – 9 – 12 – 24 و غیره تولید و در اختیار مشتریان قرار می گیرد. در رله ها باید به تعداد کنتاکت های آنها دقت کرد، یک رله می تواند  از یک جفت کنتاکت و یا بیشتر برخوردار باشد. هر کدام از کنتاکت ها دارای کنتاکت باز و کنتاکت بسته است.

رله ها دو کاربرد اصلی دارند:

-ایزوله الکتریکی بین قسمت کنترل و بار

– افزایش توان خروجی (تقویت توان خروجی بخش کنترلی)

همانگونه که ذکر شد رله دستگاهی است که در اثر تغییر کمیت الکتریکی مثل ولت، جریان و یا کمیت فیزیکی مانند درجه حرارت و حرکت روغن تحریک می شود و موجب به کار افتادن دستگاه های دیگر و در آخر باعث قطع مدار به وسیله کلید قطع و قدرت یا دژنکتور می شود.

رله‌ها برای حفاظت و تقویت جریان خروجی تجهیزات کنترلی مانند PLC  و دیگر تجهیزات استفاده می‌شود و کنتاکتور برای تقویت سیگنال خروجی رله در کنترل تجهیزات قدرت اعم از الکتروموتورها ، بانک‌های خازنی، مدارات روشنایی، گرم‌کن‌های الکتریکی، سانسورها، تابلو برق استفاده می‌شود.

رله ها همچنین در وسایل خانگی (مثل موتور یا چراغ) كه به وسیله‌ی یك كنترل الكتریكی روشن می‌شوند و برای اجرا كردن جبر بولی استفاده می شوند رایج است. برای استارت زدن ماشین، در چراغ راهنمایی، در دزدگیر ها و اخطار حفاظتی تابلوهای مغازه هایی که از چراغ تبلیغاتی نئونی، در سیستم های برقی پمپ آب، در وسایل گرمایشی و سرمایشی مانند بخاری برقی، کولر گازی، شوفاژها و پکیج ها، یخچال، ماشین لباس شویی، ظرف شویی و خیلی از موارد دیگر از آن استفاده می شود. در واقع وظیفه اصلی این وسیله در مرحله اول حفاظت است که در مدل های حفاظتی و قدرتی بیشتر به چشم می آید.

به وسیله ی رله محل وقوع عیب از شبكه جداسازی شده باعث می شود كه سایر قسمت های سالم شبكه همچنان به كار خود ادامه دهند و پایداری و ثبات شبكه به همان حالت قبلی محفوظ بماند. تجهیزات و دستگاهها در مقابل عیوب و اتصالی ها محافظت شده و میزان خسارات وارده به آنها محدود گردد .

مزایای استفاده از رله:

 – از آنجایی که ماهیت رله مغناطیسی است برای حفاظت از مدار بسیار مناسب است، برای این که قسمت قدرت با جریان های بالا را نسبت به مدار الکترونیکی فرمان ایزوله می کند.

– با توجه به ساختار رله ها، آنها می توانند چندین آمپر را تحمل کنند از این رو نسبت به ترانزیستورها مقرون به صرفه تر است.

– یکی از مزیت‌های مهم رله خودکار بودن آن است یعنی بدون نیاز به دخالت انسان می‌تواند یک مدار را قطع یا وصل کند، برای انجام این کار به سیگنال‌های متعددی نیاز است.

– تغییر وضعیت این قطعه ممکنه با تولید جرقه همراه باشد، همین امر باعث شده تا برای محیط های دارای گازهای قابل اشتعال و مواد شیمیایی منفجره یا حساس به الکتریسیته مورد استفاده قرار نگیرد.

– از آنجایی که رله وسیله ای مکانیکی است بنابراین از سرعت عملکرد بالایی برخوردار نیست، برای این که در بسیاری از موارد به ویژه جریان های بالا زمانی که صحبت از امنیت می شود، این وسیله قادر به پاسخ گویی سریع و یا عملکرد سریع نیست.

– برای کارکرد انواع رله حداقل به یک میزان ولتاژی نیاز است. وقتی ولتاژ پایین باشد، رله قادر به انجام کار نخواهد بود.

– هنگام استفاده از رله‌های الکتریکی  در حالت کلی نباید کنتاکت‌های رله را برای کار در جریان‌های بالا با یکدیگر موازی کرد. زیرا رله‌هایی که به صورت مکانیکی عمل می‌کنند دقیقاً در یک لحظه و به صورت همزمان باز یا بسته نمی‌شوند. در نتیجه، ممکن است یکی از رله‌ها، حتی برای یک لحظه کوتاه، دچار اضافه جریان شده و رله آسیب ببیند

رله کنترلی چیست؟

 رله کنترلی چیست ؟ بعضی از وسایل الکتریکی مانند سماور، چای ساز، بخاری برقی، کولر گازی،پمپ آپ، آژیر و … در هنگام روشن و خاموش شدن اتوماتیک دقت کرده باشید، صدای آرامی شبیه شکسته شدن قولنج از آن‌ها خواهید شنید.

این صدا، صدای عمل کردن سوییچ یا همان رله است که به گوش ما می رسد.

رله یکی از پرکاربرد‌ترین قطعات موجود در مدارهایی است که دارای یک قسمت کنترلی الکترونیکی و یک سوییچ برای قطع وصل جریان برق با ولتاژ های بالا هستند.

تقریبا همه پمپ‌های آبی که در آپارتمان‌ها و مجتمع‌ها به وفور یافت می‌شوند، چراغ‌های راهنمایی سر تقاطع‌ها، لامپ‌های اتوماتیک در پارکینگ‌ها، تایمر‌های چراغ‌های راهرو‌ها ، دزدگیر‌ها و تجیهزات حفاظتی‌، سیستم استارت و برق داخلی خودرو ها، چراغ‌های تبلیغاتی نئون و چشمک زن، تابلو‌های حفاظتی برق، برخی از فیوز‌های الکترونیکی، لوازم خانگی نظیر یخچال، ماشین لباس شویی، ظرف شویی، سیستم‌های شوفاژ و پکیج و … همه از این قطعه استفاده می کنند.

تا به حال در ساختن ده‌ها پروژه مختلف از جمله مدار نشانگر و عرفی شده‌اند که همگی در طراحی خود از این قطعه بهره برده‌اند.

رله نوعی کلید الکتریکی سریع بی‌درنگ است که با هدایت یک مدار الکتریکی دیگر باز و بسته می‌شود.

روش کنترل باز و بسته شدن این کلید الکتریکی به صورت‌های مختلف مکانیکی، حرارتی، مغناطیسی، الکترو استاتیک و… می‌باشد به رله تقویت کننده نیز می گویند.

به این معنا که رله می‌تواند جریانی قوی‌تر از جریان ورودی را هدایت کند.

رله نوعی کلید الکتریکی سریع یا بی‌درنگ است که با هدایت یک مدار الکتریکی دیگر باز و بسته می‌شود.

این کلید الکتریکی به صورت‌های مختلف مکانیکی، حرارتی، مغناطیسی، الکترو استاتیک و… می‌باشد.

انواع رله

 الکتروشتاب انواع رله شامل رله های زیر میشود :

• رله دیفرانسیل
• رله حرارتی
• رله مخصوص
• رله فرکانسی
• رله دیستانس
• رله آور کارنت
• رله میکرو کنترل

رله حرارتی

 از دو فلز مختلف الجنس که ضرایب انبساط طولی مختلفی دارند تشکیل شده است، در اطراف این فلز به هم چسبیده یک رشته سیم حامل جریان الکتریکی پیچیده شده است.

در موقع عبور جریان الکتریکی از سیم مزبور، حرارت ایجاد شده موجب خم شدن می شود و کمک میکند تا رله عمل کند.

این رله پس از عمل کردن بلافاصله به حالت اول برمی گردد، باید کمی صبر کرد و ثانیا با فشار دکمه مخصوص RESET که معمولا قرمز رنگ است کنتاکت آنها را به حالت طبیعی در می آورد.

نکته : اگر جریان عبوری از رله حرارتی 20% بیشتر باشداز جریان تنظیم شده باشد رله باید در مدت کمتر از 2 ساعت مدار را قطع کند.

رله مغناطیسی

 برای این منظور در مدارها به کار می رود تا مانند فیوز از مدار در مقابل اتصال کوتاه محافظت کند، با این تفاوت که فیوز می‌سوزد ولی کلید رله، مدار جریان را قطع می‌کند. تا هنگامی که جریان خیلی زیادی عبور نکند، میدان ایجاد شده توسط الکترومغناطیس آن قدر قوی نیست که بتواند اهرم را جذب کند ولی اگر جریان خیلی زیادی عبور کند.

مثلا هنگام ترمز موتور و یا اتصال کوتاه، میدان الکترومغناطیس خیلی خوبی ایجاد می‌شود و اهرم را به طرف خود می کشد این عمل به فنر امکان می‌دهد که بازوی اتصال را قطع کند و کنتاکت‌ها را باز کند و در نتیجه مدار قطع می‌شود. الکترومغناطیس انرژی اش را از دست می دهد و اهرم به حالت اول بر می گردد. در این حالت بازوی اتصال توسط فنر خارج نگه داشته شده است هنگامی که مشکل برطرف شود.

کاربرد رله ها

دو کاربرد اصلی رله‌ها عبارت‌اند از :

• ایزوله الکتریکی بین قسمت کنترل و بار
• افزایش توان خروجی (تقویت توان خروجی بخش کنترلی)

مهم‌ترین کاربرد رله‌ها در افزایش توان خروجی‌های PLC و دیگر تجهیزات درونی تابلو برق و تابلوهای آسانسور می‌باشد.

توجه : رله یک قطعه جهت استفاده در مدار فرمان می‌باشد و برای مصارف قدرتی حتماً باید بعد از رله از کنتاکتور استفاده نمود.