آرشیو بلاگ, الکترونیک

آشنایی با رله ها و انواع آن

رله چیست

3 relay plus2

 

در مدار های الکترونیکی گاهی لازم می شود، تا یک وسیله برقی ۲۲۰ ولتی مانند لامپ یا الکترو موتور را روشن و خاموش کنیم.
ولی در عین حال می خواهیم مدار الکترونیکی ما از برق شهر ایزوله باشد.
یعنی هرگاه دستگاه در حال کار است، با دست زدن به آن خطر برق گرفتگی وجود نداشته باشد.
از طرفی اگر ایزوله بودن، در مدار ما اهمیت نداشته باشد.
باز هم برای روشن و خاموش کردن مصرف کننده های که جریان زیادی مصرف می کنند، با مشکل مواجه خواهیم شد.
زیرا مدار های الکترونیکی توان تامین جریان مورد نظر را نخواهند داشت.
در این موارد ما نیاز به استفاده از قطعه داریم به نام رله.

 

رله1

رله چیست؟

برای آن که یک وسیله برقی را روشن و خاموش کنیم. از کلید در مدار آن استفاده می کنیم.
کلیدها را به وسیله حرکت مکانیکی که توسط حرکت دست ما به وجود می آید عمل قطع و وصل را انجام می دهند.
حال می توان حرکت مکانیکی را توسط یک سیم پیچ که میدان مغناتیسی تولید می کند، انجام دارد.
به کلید های  که با یک سیم پیچ داخلی عمل قطع و وصل را انجام می دهند، رله می گویند.

پایه های رله

رله3

در تمامی رله ها دو پایه وجود دارد دارد که مربوط سیم پیچ آن است.
اکثر رله ها با برق DC کار می کنند.(و گاهی با برق AC)
ولتاژی که باید به سیم پیچ  اعمال شود تا relay کار کند بر روی آن درج شده است.
هرگاه برق dc مورد نیار به به پایه های سیم پیچ اعمال شود، تیغه های relay از حالت قبلی خود خارج شده. و با قطع ولتاژ از سیم پیچ، تیغه ها به حالت اولیه خود باز
می گردند.
هرگاه relay در حالت خاموش است.
به تیغه کلیدی که در حالت مدار باز است Normally Open یا (NO) گفته می شود.
به تیغه کلیدی که در حالت مدار بسته است Normally Closed یا (NC) گفته می شود.
به تیغه مشترک بین NO و NC در رله Common یا com گفته می شود.
برای درک بهتر به عکس بالا توجه کنید.

 


رله و کلید

رله2

حال این سؤال پیش می‌آید که: تفاوت رله و کلید در چیست؟

طبق تعریفی که در بالا نیز ارائه گردید، 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.

اجزای تشکیل‌دهنده رله‌های مکانیکی

این قطعه الکترومکانیکی از ۴ جر اصلی به شرح زیر تشکیل‌شده است:

  1.  بوبین (سیم‌پیچ ) ورودی: بوبین، سیم‌پیچ یا کویل ورودی. برای عملکرد بوبین نیاز به اتصال دوسر تغذیه ( + و -) به دوسر آن می‌باشد.
  2.  تیغه مشترک – COM : به این پایه سیگنال مشترک ( فاز در سیستم تکفاز و سر + تغذیه در سیستم DC) متصل می‌شود.
  3.  تیغه باز (NO-Normal Open) :این تیغه در حالت عادی باز است و با تحریک بوبین(ولتاژ دار شدن بوبین) بسته می‌شود.درصورتی‌که بخواهیم با تحریک ورودی، خروجی عمل نماید( اتصال تیغه COM به NO)، مصرف‌کننده را به این تیغه وصل می‌کنیم.
  4.  تیغه بسته (NC-Normal Close) : این تیغه در حالت عادی بسته ( متصل به COM ) می‌باشد و درصورتی‌که بخواهیم با تحریک ورودی، خروجی قطع شود، مصرف‌کننده را به این تیغه وصل می‌کنیم.لازم به ذکر است که برخی از مدل‌های رله فاقد تیغه NC هستند و تنها COM و NO دارند.

 

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 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 از کنتاکتور استفاده نمود.

اتصال به مدار کنترلی

فرمان با یک : در این سیم بندی یکی از سرهای بوبین به سر منفی تغذیه وصل می‌گردد و سر دیگر آن به خروجی مدار کنترلی ( PLC , …) . در این حالت با فعال شدن خروجی، رله فعال می‌گردد.
فرمان با صفر : در این سیم بندی یکی از سرهای بوبین به سر مثبت تغذیه وصل می‌گردد و سر دیگر آن به خروجی مدار کنترلی ( PLC , …) که در این حالت با صفر شدن خروجی رله فعال می‌گردد.

اتصال به مدار فرمان

همان‌طور که عنوان گردید، رله‌ها مانند کلیدهای الکتریکی هستند، بنابراین مانند یک کلید نیز در مدار قرار می‌گیرند.چنانچه سیم بندی مانند شکل بالا انجام گیرد، با تحریک رله، مدار فرمان روشن می‌شود . می‌توان با اتصال مدار فرمان به تیغه NC عکس عملکرد را دریافت نمود.

پارامترهای انتخاب رله مناسب:

جهت انتخاب یک رله باید با موارد زیر آشنا باشیم، یا به‌عبارت‌دیگر باید موارد زیر را به فروشنده اعلام کنیم تا رله مناسب را دریافت کنیم. بسته به شرایط یا حساسیت پروژه می‌توانیم تمام موارد یا برخی از آن‌ها را مشخص کنیم. موارد زیر به ترتیب اهمیت و اولویت لیست شده‌اند:

  • شرکت تولیدکننده و برند آن:در حال حاضر برندهای متنوعی در بازار یافت می‌شود، انواع برندهای چینی مانند TIANBO و NHG، برند OMRON که ساخت چین، مالزی و اندونزی آن در بازار یافت می‌شود و رله های ایتالیایی فایندر (finder) که از محبوبیت بیشتری نسبت به دیگر برندها در بازار برخوردار است.
  • نوع ولتاژ کاری: که به دو دسته AC و DC تقسیم می‌شوند.( توجه: این ولتاژ مربوط به ولتاژ تحریک بوبین می‌باشد و کنتاکت قابلیت اتصال به هر دو نوع ولتاژ AC و DC را داراست)
  • ولتاژ تحریک: ولتاژ تحریک یا ولتاژ بوبین می‌تواند رنج‌های مختلفی نظیر ۵، ۱۲، ۲۴، ۴۸ ، ۱۱۰ و ۲۲۰ ولت باشد.
  • تعداد پایه یا تعداد کنتاکت: رله‌ها در انواع تک کنتاکت، دو کنتاکت، سه کنتاکت، چهار کنتاکت و …. تولید می‌شود. ( تک کنتاکت یعنی یک تیغه COM, NC , NO، دو کنتاکت یعنی دو تیغه COM, NC , NO و الی آخر)  تعداد کنتاکت با توجه به تعداد المان‌هایی که قصد کنترل هم‌زمان آن‌ها را داریم، تعیین می‌گردد.
  • آمپر رله: منظور از آمپر، حداکثر جریانی است که می‌توان از کنتاکت عبور داد. که در بازار مدل‌های ۵، ۶، ۸، ۱۰، ۱۲، ۱۶ و ۲۵ آمپر وجود دارد. توجه کنید که مقدار جریان اعلام‌شده توسط سازنده، مربوط به بارهای اهمی بوده و در صورت اتصال بارهای سلفی یا خازنی نظیر انواع شیرهای برقی، ترمزها، لامپ‌های LED و نظایر آن‌ها، این جریان بسیار کمتر خواهد شد. آسان‌ترین راه تشخیص بارهای اهمی از غیر اهمی این است که در زمان کنترل بارهای غیر اهمی، روی کنتاکت جرقه دیده می‌شود.

با توجه به موارد فوق، برای خرید یک رله مثلاً باید به فروشنده بگویید: رله ۲۴ولتDC، تک کنتاکت، ۱۶آمپر فیندر

نحوه اتصال در تابلو برق

رله ها در دو نوع قابل استفاده در تابلو برق هستند:

  1.  به شکل تکی بر روی ترمینال های مخصوص
  2. به شکل رله برد و در تعداد ۸،۴،۲ و …

در سمت راست یک نمونه سوکت ریلی ساخت شرکت فیندر و در سمت چپ یک رله برد ۸تایی امرون را مشاهده می فرمایید:

"<yoastmark

سوکت ریلی یا رله برد، کدام مناسب‌تر است؟

رله‌ها را می‌توان به‌صورت نصب تکی با استفاده از سوکت های ریلی  یا در قالب رله برد وکارت رله استفاده نمود. هرکدام از این موارد مزایا و معایب خود را دارند. در زیر به مقایسه این دو می‌پردازیم:

  1. درصورتی‌که در تابلو نیاز به یک رله باشد یا فاصله نصب آن‌ها از یکدیگر زیاد باشد، استفاده از سوکت های ریلی مقرون به‌صرفه‌تر از رله بردها است.
  2.  اغلب مدل‌های سوکتی فاقد نشانگر LED و همچنین دیود هرزگرد می‌باشند( به شکل ماژول جداگانه و با صرف هزینه‌ای بیش از خرید یک عدد رله قابل‌استفاده می‌باشد- دیود هرزگرد باعث حذف جریان بازگشتی شده و از آسیب به تجهیزات جلوگیری می‌کند) ولی کارت‌های رله علاوه برداشتن نشانگر و دیود هرزگرد، دارای پل دیودی در ورودی می‌باشد، که بدون نیاز به‌دقت در پلاریته ورودی ، باعث تسریع در سیم‌کشی می‌شود.
  3. زمانی که بیش از یک سوکت رله در پروژه خود نیاز باشد، یا باید یک سر ورودی‌ها را به شکل دستی جامپر کرد یا از جامپرهای موجود در بازار استفاده نمود ولی در رله بردها ورودی‌ها جامپر شده‌اند و نیاز به سیم بندی اضافه نیست.
  4. قیمت تمام‌شده رله بردها از سوکت های تکی ارزان‌تر و مقرون به‌صرفه‌تر می‌باشد.
  5. در صورتی که از رله‌های با آمپراژ بالا استفاده می‌نماید، تنها راه استفاده از سوکت های ریلی هست.
author-avatar

درباره احمد اسلامی فر

مهندس احمد اسلامی فر متولد 15 بهمن سال 1376 کارشناس الکترونیک و دبیر اسبق انجمن علمی مهندسی برق دانشکده مهندسی دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول می باشد. وی از سال 1388 فعالیت تخصصی خود را در زمینه رباتیک آغاز و دارای مقام های اول تا چهارم شهرستانی ، استانی و کشوری بوده و به 3 سال نیز به عنوان مربی و سرگروه تیم رباتیک فعالیت داشت است همچنین با توجه به علاقه شخصی خود از سال 1394 نیز به صورت تخصصی در زمینه تدریس دوره های مکالمه زبان انگلیسی در موسسات آزاد و پژوهشسرای فرهیختگان به فعالیت و تربیت دانش آموزان پرداخته است. برخی از سوابق علمی ایشان به شرح زیر است - دبیر انجمن علمی دانشگاه آزاد اسلامی از سال 1395 تا 1399 - مربی و سرتیم رباتیک و پژوهشگر محصل از سال 1390 الی 1395 - شرکت مستمر در نمایشگاه های شهرستانی از سال 1389 تا سال 1395 - حضور و شرکت در مسابقات رباتیک شهرستانی ،استانی و کشوری از سال 1388 تا سال 1395 و ... همچنین ایشان در زمینه تحقیقات و مقالات نیز فعالیت داشته و دارای تعدادی مقاله در ژورنال ملی می باشد.

دیدگاهتان را بنویسید

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