رله چیست و چه کاربردهایی دارد؟

پورحقانی maپورحقانی ma
13 بازدید

رله یا تیغه نوعی کلید الکتریکی سریع 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 تعریفی دیگر رله‌ها دستگاه‌هایی برای حفاظت ماشین‌ها و مدارات الکتریکی در مقابل اتصال کوتاه و اضافه بار هستند.

 

اجزای رله

رله از دو پایه نرمال بسته(NC) و نرمال باز(NO) و دو پایه سیم پیچ و یک پایه com تشکیل شده است. به این صورت که نرمال بسته(این پایه در رله به صورت نرمال بسته است) همیشه به کام وصل است. اگر ولتاژ سیم پیچ تغییر کند نرمال باز به کام وصل می‌گردد و در این صورت پایه نرمال باز بسته می‌شود و اگر دوباره ولتاژ به حالت اول برگردد نرمال بسته به کام وصل می‌شود.

 

رله از گذشته تا کنون

در گذشته رله‌ها معمولاً با سیم‌پیچ ساخته می‌شند و از جریان برق برای تولید میدان مغناطیسی و باز و بسته کردن مدار سود می‌بردند. امروزه بسیاری از رله‌ها به صورت حالت جامد ساخته می‌شوند و اجزای متحرک ندارند.

 

انواع رله

 

رله حرارتی (بی متال)

این رله از دو جنس مختلف فلز که ضرایب انبساط طولی مختلفی دارند تشکیل شده است. به 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 بی متال شده و رله عمل می‌کند.

 

بی متال نیز مانند کنتاکتور از دو قسمت فرمان و قدرت تشکیل شده است. ولی بر خلاف کنتاکتور در قسمت قدرت سه کنتاکت بسته (N.C) , و در قسمت فرمان یک تیغه‌ی باز و یک تیغه‌ی بسته دارد، که از تیغه‌ی بسته در مسیر جریان مدار فرمان استفاده شده و تیغه‌ی باز آن به آلارم وصل می‌شود.

 

بی متال در رنج‌های مختلف و برای آمپراژ مختلف ساخته می‌شود و برای عمل رله، آن را براساس جریان نامی موتور تنظیم می‌کنند. اگر جریان عبوری از رله حرارتی ۵۰% بیشتر از جریان تنظیم شده باشد رله باید در مدت کمتر از ۲ دقیقه مدار را قطع کند. اگر جریان عبوری از رله حرارتی ۲۰% بیشتر باشداز جریان تنظیم شده باشد رله باید در مدت کمتر از ۲ ساعت مدار را قطع کند.

 

رله مغناطیسی

این رله به منظور محافظت از اتصال کوتاه در رله ها به کار می‌رود. با این تفاوت که فیوز می‌سوزد، ولی کلید رله، مدار جریان را قطع می‌کند و می‌توان آن‌ها را دوباره وصل کرد.

مسیر جریان از منبع تغذیه شروع می‌شود و از کنتاکت‌هایی که توسط یک اهرم بسته شده‌اند می‌گذرد. پس از آن جریان از طریق الکترومغناطیسی به موتور می‌رود و دوباره به منبع تغذیه باز می‌گردد. تا زمانی که جریان خیلی زیادی عبور نکند، میدان ایجاد شده توسط الکترومغناطیس آن قدر قوی نیست که بتواند اهرم را جذب کند، ولی اگر مقدار زیادی از جریان عبور کند، مثلا هنگام ترمز موتور و یا اتصال کوتاه، میدان الکترومغناطیس خیلی خوبی ایجاد می‌شود و اهرم را به طرف خود می‌کشد.

 

این عمل به فنر امکان می‌دهد که بازوی اتصال را قطع کند و کنتاکت‌ها را باز کند؛ در نتیجه مدار قطع می‌شود. الکترومغناطیس انرژی‌اش را از دست می‌دهد و اهرم به حالت اول بر می‌گردد. در این حالت بازوی اتصال توسط فنر خارج نگه داشته شده است، هنگامی که مشکل برطرف شود قطع کننده‌ی مدار را می‌توان به حالت اول در آورد و از آن استفاده کرد.

 

رله‌ی کنترل فاز

نوع دیگری از حفاظت کننده‌ها است، که پیش از شروع به کار الکتروموتور از بروز عیب در مدار جلوگیری می‌کند. رله‌ی کنترل فاز از سه ورودی برای برق سه فاز R,S,T و یک ورودی نول و همچنین یک تیغه‌ی باز ۱۵ و ۱۶ و یک تیغه‌ی بسته ۱۸ و ۱۵ تشکیل شده است. در هنگام استفاده از رله باید دقت شود که از تیغه باز رله در مسیر جریان مدار فرمان و تیغه بسته به آلارم وصل شود. کنتاکت باز زمانی بسته می‌شود که شرایط کار در زمان نرمال باشد.

 

مشخصه‌های رله کنترل فاز

۱-تشخیص تغییر توالی فاز

۲- تشخیص قطع یک فاز

۳- حساسیت و محافظت در برابر عدم تقارن ولتاژ سه فاز (از ۵% تا ۱۵%) قابل تنظیم.

۴- تشخیص کاهش ولتاژ شبکه

۵- قطع سریع در صورت بروز خطا

۶- دارای سیگنال‌های نمایشگر خطا‌های مختلف و حالت عادی

۷- حفاظت الکتروموتور در مقابل اختلالات شبکه مانند: قطع فاز، جابه جایی فاز، افت ولتاژ بیش از حد مجاز، عدم تقارن بیش از حد ولتاژ سه فاز و شوک ناشی از قطع و وصل متوالی برق

 

 رله‌ی کنترل بار

از دیگر انواع حفاظت کننده‌ها، می‌توان به رله کنترل بار اشاره کرد که می‌تواند جایگزین مناسبی برای بی‌متال باشد. زیرا دقت و سرعت آن از بی‌متال بیشتر است.

 

مشخصه‌های رله‌ی کنترل بار

۱-جایگزین بی متال

۲- مدار الکترونیکی با عمر بسیار زیاد و بدون استهلاک مکانیکی

۳- دقیق و مطمئن در تمامی شرایط و عدم وابستگی دمای محیط

۴- قابل تنظیم جریان توسط دسته AMPERS

۵- دارای تایمر تاخیر در وصل با زمان ثابت

۶- قابلیت تنظیم تاخیر در قطع توسط دسته DELAY

۷- دارای دو حرکت عملکرد قفل شونده و اتوماتیک

۸- قابلیت‌های ویژه:

الف) نمایش دهنده حالت خطا قبل از قطع خروجی

ب) دارای نمایشگر وصل خروجی

ج) دارای نمایشگر حالت خطا FAULT

 

رله‌های حفاظتی جریان نشتی اتصال زمین (رله ارت فالت)

این رله‌ها عمدتا برای تشخیص جریان‌های نشتی به زمین به کار می‌روند. درانواع یک فاز و سه فاز وجود دارند. در حالت یک فاز جریان رفت و برگشت در بار مورد حفاظت، از داخل یک کوپل مغناطیسی بسیار حساس عبور می‌کند. در حالتی که جریان نشتی به زمین وجود ندارد مجموع جریان‌های رفت و برگشت که از داخل کوپل عبور می‌کنند، مساوی هستند. بنابراین هیچ گونه میدان مغناطیسی ایجاد نمی‌شود، ولی در حالتی که در بار یک جریان نشتی به زمین وجود داشته باشد جمع برداری جریان‌های داخلی کوپل صفر نیست و لذا در کوپل یک میدان مغناطیسی به‌وجود می‌آید. این میدان می‌تواند یک سوئیچ مکانیکی را جهت قطع جریان، تحریک کند.

 

در حالت سه فاز نیز هر سه سیم سه فاز به همراه یک سیم نول از داخل کوپل عبور می‌کند که طرز کار آن به همان صورت فوق می‌باشد. به این رله، رله‌ی ارت فالت نیز گفته می‌شود.

 

مشخصه‌های رله ارت فالت

۱-تشخیص خطای اتصال به زمین

۲- تنظیم محدوده‌ی جریان نشتی از ۵% تا ۱۰۰% رنج

۳- تنظیم محدوده‌ی جریان از ۳۰۰ میلی آمپر الی ۱۰۰ آمپر

۴- تشخیص جریان نشتی در کابل‌های زیر زمینی، سیم پیچ الکتروموتور‌ها و تابلو‌های برق

 

رله‌های زمانی (تایمر) و انواع آن

یکی از وسایل فرمان دهنده‌ی مدار‌های کنترل(اتوماتیک) تایمر‌ها یا رله‌های زمانی هستند که وظیفه‌ی کنترل مدار را برای مدت زمان معین به عهده دارند. رله‌های زمانی در انواع مختلف ساخته می‌شوند.

الف) رله‌ی زمانی موتوری یا الکترومکانیکی

ب) رله‌ی زمانی الکترونیکی

ج) رله‌ی زمانی نیوماتیکی (بافشار هوا)

ت) رله‌ی زمانی بی متال یا حرارتی

ث) رله‌ی زمانی هیدرولیکی

در ادامه به صورت مختصر در مورد هر کدام توضیح میدهیم.

 

رله‌ی زمانی موتوری یا الکترومکانیکی

این نوع تایمر از یک موتور کوچک تشکیل شده است که از طریق چرخ دنده توسط دنده خارجی و تغذیه تایمر، موتور‌ها دور ثابت به گردش در می‌آید. با گردش موتور، زمان تایمر شروع می‌شود. پس از گردش به علت برخورد با زایده‌ی دیسک، متوقف می‌شود. به میکروسوئیچ داخلی فرمان می‌دهد و کنتاکت‌های تایمر عمل می‌کنند. به طور اتوماتیک قطع می‌شوند و موتور از کار می‌افتد. زمان وصل این رله‌ها از چند ثانیه تا به طور دائم قابل تنظیم است.

 

رله‌ی زمانی الکترونیکی

از تایمر‌های الکترونیکی برای تنظیم زمان‌های کمتر از ثانیه تا چندین ثانیه استفاده می‌شود. در ساختمان این تایمر‌ها از مدار‌ها و اجزای الکترونیکی استفاده شده است. در نوعی از این تایمر‌ها با شارژ و دشارژ یک خازن بوبین یک رله‌ی کوچک تحریک می‌شود.

 

اصول ساختمان تایمر الکترونیکی برمبنای مدار rc (خازن مقاومت) است و برحسب تاخیر زمانی استوار است. تنظیم این تایمر‌ها بستگی به مقدار مقاومت سر راه خازن دارد. در ساه‌ترین نوع تایمر الکترونیکی در تایمر نوع فازی رله هنگامی وصل می‌شود که فازی شارژ شود. پس از وصل رله، بار ذخیره شده در خازن روی مقاومت که توسط کنتاکت باز رله به دو سر خازن وصل می‌شود تخلیه می‌گردد. در این نوع تایمر با تغییر ظرفیت خازن می‌توان زمان تایمر‌ها را تنظیم کرد.

 

به طور کلی رله‌های زمانی را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد:

۱-رله‌های تاخیر در وصل (ON-DELAY):

باید به رله انرژی داده شود و سپس رله عمل کرده، کنتاکتی را باز یا بسته کند. مثل رله زمانی موتوری.

۲- رله‌های تاخیر در قطع (OFF-DELAY):

بعد از قطع شدن انرژی عمل کرده، کنتاکتی را باز یا بسته کند، مانند رله‌ی زمانی نیوماتیکی و تایمرهای راه پله.

 

رله‌ی زمانی نیوماتیکی (با فشار هوا)

در این تایمر از خاصیت ذخیره سازی و فشردگی هوا استفاده می‌شود. رله در موقع رها شدن خیلی راحت رها می‌شود. وقتی که بوبین تحریک می‌شود، قسمت متحرک را جذب می‌کند. اهرم قطعه‌ای را که به شکل دم آهنگری است فشار خواهد داد. هوای داخل دم از طریق سوپاپ یک طرفه خارج می‌شود. وقتی که بوبین از تحریک خارج می‌شود فنر دم را منبسط کرده و دم ازطریق سوپاپ تنظیم هوا پر می‌شود.

 

سرعت انبساط دم در رابطه با پیچ تنظیم تفاوت می‌کند. وقتی که دم به حالت عادی برگشت کنتاکت‌ها عمل می‌کنند. بنابراین به وسیله‌ی میزان کردن پیچ تنظیم، عمل کردن کنتاکت‌ها را می‌توان تغییر داد. کار این زمان سنج شبیه تایمر موتوری است. با این تفاوت که زمان سنج موتوری پس از تنظیم و وصل بوبین آن به ولتاژ شروع به کار می‌کند. ولی زمان سنج نیوماتیکی پس از قطع بوبین آن از ولتاژ شروع به کار می‌کند.

 

رله‌ی زمانی حرارتی (تایمر حرارتی)

این نوع تایمر با استفاده از خاصیت بی متال کار می‌کند. در انواع رله حرارتی ذوب شونده، رله‌ی حرارتی بی متال و رله‌ی حرارتی منعکس کننده میله‌ای ساخته می‌شود. زمانی که جریان از بی متال عبور می‌کند، بی متال گرم می‌شود. پس از مدتی در اثر تغییر شکل عمل کرده مدار را قطع یا وصل می‌کند. دقت این نوع تایمر زیاد نیست و آب و هوای محیط بر روی آن تاثیر می‌گذارد.

 

رله‌ی زمانی هیدرولیکی

در این رله از سیستم هیدرولیکی جهت تاخیر در مدار استفاده می‌شود. وقتی جریان برق به رله وصل می‌شود مقداری روغن در داخل آن جا به جا می‌گردد. برای بازگشت روغن به محل اولیه زمانی لازم است که این زمان را به عنوان زمان تایمر در نظر می‌گیریم. این رله‌ها در مدار‌های مختلف کاربرد دارند.

 

ترموستات

نوعی رله‌ی حرارتی است که در مقابل درجه حرارت محیط حساس بوده و عمل می‌کند. این وسیله در دستگاه‌های مختلف صنعتی دارای کاربرد فراوان است. وظیفه‌ی تعادل حرارتی دستگاه را به عهده دارد. درصورتی که حرارت از حد تنظیمی فراتر رود، کلید عمل کرده کنتاکت باز را می‌بندد یا کنتاکت بسته‌ای را باز می‌کند. از ترموستات بیشتر در وسایل حرارتی و برودتی مانند شوفاژ، یخچال و چیلر استفاده می‌شود.

 

رله ضربه‌ای

رله ضربه‌ای نوعی رله حافظه دار است. یعنی حالت قبلی رله(باز بودن یا بسته بودن تیغه رله) در حالت جدید آن تاثیر دارد. و با توجه به آن تصمیم به باز یا بسته کردن تیغه می‌گیرد. رله‌های ضربه‌ای برای راه پله‌ها و محل‌هایی که مصرف کننده باید از چندین محل خاموش و روشن شود مورد استفاده قرار می‌گیرد.(بدون اینکه زمان مطرح باشد یعنی به طور اتوماتیک مدار قطع نشود.)

 

طرز اتصال یک رله ضربه‌ای بسیار ساده است. معمولا این رله‌ها با ولتاژ ۲۲۰ ولت کار می‌کنند. غالبا در داخل رله یک طرف بوبین به یک طرف کنتاکت اتصال داده شده است. در این حالت تعداد ترمینال‌های خروجی رله سه عدد است. برای اتصال رله ضربه‌ای به مدار از شستی استارت استفاده می‌کنند. مقدار جریان مجاز کنتاکت‌های داخلی رله نیز روی آن ترسیم می‌شود. اگر با علائم اختصاری نقشه آشنایی داشته باشید. می‌توانید نقشه حقیقی رله را از روی نقشه اختصاری آن که به وسیله کارخانه داده شده است، ترسیم کنید.

 

طریق اتصال رله ضربه ای

بعد از اتصال فاز به شستی‌ها سیم بازگشتی از همه آن‌ها به بوبین رله وصل می‌شود. طرف دوم سیم پیچ رله مستقیما به نول اتصال پیدا می‌کند. همچنین سیمی را از فاز به یکی از پیچ‌های کلید رله اتصال داده و بازگشت را به ته لامپ می‌بریم. ترمینال دیگر سرپیچ توسط سیمی به طور مستقیم به نول متصل می‌شود.

دسته بندی رله رله مقالات فنی
اشتراک گذاری

نوشته های مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

69+ محصولات
27+ مطالب وبلاگ

نشان ملی ثبت

logo-samandehi

نماد های اعتماد

عضویت در خبرنامه

با عضویت در خبرنامه از آخرین پیشنهادها و تخفیف های ما زودتر از بقیه با خبر شوید!
سبد خرید

سبد خرید شما خالی است.

ورود به سایت