رله چیست و چه کاربردهایی دارد؟

درخواست مشاوره

در وسایل الکترونیکی وسایل و قطعات مختلفی وجود دارد که برای کارکرد صحیح دستگاه استفاده می‌شوند. رله یکی از قطعات بسیار پرکاربرد است که اکثر وسایل الکترونیکی قرار داده شده‌اند. این مدارها دارای یک قسمت کنترلی الکترونیکی و سوئیچی برای قطع وصل جریان برق هستند. در ادامه به طور مفصل با این قطعه، مزایا و نحوه کارکرد آن آشنا می‌شویم.

بسیاری از وسایل الکترونیکی که در اطراف ما وجود دارد، ازجمله پمپ‌های آب، لامپ‌های اتوماتیک پارکینگ‌ها، دزدگیر، تجهیزات حفاظتی، چراغ‌های نئون و چشمک زن، فیوزهای الکترونیکی، ماشین لباسشویی و ظرفشویی، سیستم‌های شوفاژ و پکیج، تایمرهای چراغ‌های راهرو و … از رله استفاده می‌کنند.

رله چیست؟

رله در واقع نوعی کلید الکتریکی است که با سرعت بالا و بدون درنگ کار می‌کند. این قطعه با هدایت مدار الکتریکی دیگری باز و بسته شده و بر روی عملکرد مدار تأثیر می‌گذارد. این کلید الکتریکی به شکل‌های مختلف مکانیکی، مغناطیسی، حرارتی، الکترواستاتیک و … باز و بسته می‌شود.

جریانی که رله هدایت می‌کند می‌تواند از جریان ورودی نیز قوی‌تر باشد، به همین دلیل به آن رله تقویت کننده نیز گفته می‌شود. شباهت زیادی به کلید داشته اما عمل باز و بسته شدن آن‌ها به کمک جریان الکتریکی انجام می‌شود.

تفاوت رله با کلید چیست؟

رله همان کلید است که نحوه قطع و وصل شدن آن با کلید تفاوت دارد. در واقع رله را می‌توان از راه دور کنترل کرد و نیازی به دسترسی مستقیم مانند کلید برای قطع و وصل کردن ندارد. رله را می‌توان کلیدی هوشمند در نظر گرفت کهبه کمک آن می‌توانید قسمت‌های مختلف از یک سیستم که منبع ولتاژ مختلف دارند را از یکدیگر جدا نمود.

با توجه به تفاوت میان رله و کلید برخی از افراد سوال می‌کنند که چرا باید به جای کلید از رله استفاده شود؟ رله دارای ویژگی‌های زیادی است و در مسیر سیم فاز یعنی قطب مثبت قرار می‌گیرد. دو ویژگی در رله وجود دارد که در کلیدها وجود ندارند.

  • فرمان مستقیم: در فرمان مستقیم اگر قصد داشته باشید با وصل شدن ولتاژ به پایه‌های فرمان، دستگاه موردنظر را روشن کنید، باید سیم رابط را از پایه NO به وسیله وصل کنید.
  • فرمان معکوس: در این فرمان نیز اگر قصد خاموش کردن وسیله موردنظر را داشته باشید، باید سیم رابط فاز را از پایه NC به دستگاه وصل کنید.

انواع رله کدامند؟

رله‌ها انواع مختلفی دارند و به نام‌های رله دیفرانسیل، رله حرارتی، رله مخصوص، رله فرکانسی، رله میکرو کنترل و … شناخته می‌شوند. رله حرارتی و مغناطیسی چند نمونه از رله‌های بسیار پرکاربرد هستند.

معرفی انواع رله

رله حرارتی

دو فلز با جنس و ضریب انبساط طولی مختلف در کنار یکدیگر قرار گرفته و رله حرارتی را ایجاد می‌کنند. در اطراف آن‌ها نیز رشته سیمی که حامل جریان الکتریکی است، پیچیده شده است. زمانی که جریان الکتریکی از سیم‌ها عبور می‌کند، حرارت باعث خم شدن آن‌ها شده و رله عمل می‌کند. رله پس از عمل کردن به حالت طبیعی خود بر می‌گردد. اگر جریان عبوری از رله به میزان 20 درصد از جریان تنظیم شده در رله بیشتر باشد، رله در مدت زمانی کمتر از 2 ساعت مدار را قطع می‌کند.

رله مغناطیسی

نوع دیگری از رله‌های بسیار کاربردی، رله مغناطیسی است. رله مغناطیسی همانند فیوزی در مقابل اتصال کوتاه از مدار محافظت می‌کند. تفاوت فیوز و رله در این زمینه این است که فیوز در این شرایط می‌سوزد ولی رله جریان مدار را قطع می‌کند.

نحوه قطع مدار به این صورت است که اگر جریان عبوری از مدار زیاد شود، میدان الکترومغناطیسی ایجاد می‌شود و اهرم به سمت میدان کشیده می‌شود. در این شرایط فنر بازوی اتصال را قطع کرده و در نتیجه مدار قطع می‌شود. زمانی که میدان الکترومغناطیس انرژی خود را از دست دهد، اهرم به حالت اولیه خود باز می‌گردد.

رله کنترل فاز

این رله به عنوان یکی از رله‌های محافظت کننده در نظر گرفته می‌شود که کار اصلی آن جلوگیری از بروز عیب در مدار است. از این رله برای برق سه فاز استفاده شده که دارای سه ورودی بوده و دو تیغه باز و بسته نیز دارد. تیغه باز در مسیر جریان مدار فرمان و تیغه بسته به آلارم متصل می‌شود.

رله دیستانس یا مقاومت سنج

رله دیستانس در شرایطی استفاده می‌شود که فاصله خط مقدم از مقدار تنظیم شده کمتر باشد. در شرایط دیگر این رله کار نمی‌کند. در جریان‌های بالا نیز هرچه میزان فاصله رله و خط کمتر شود، رله در زمان کوتاه‌تری قطع می‌شود. نحوه کارکد رله‌ها در شبکه به این صورت است که اگر چندین رله در مدار وجود داشته باشد، با بروز اتصالی رله‌ای که در نزدیک‌ترین فاصله قرار داشته باشد، قطع می‌شود و سایر رله‌ها در حالت عادی خود باقی می‌مانند.

رله دیفرانسیلی

یکی از انواع رله‌ها، رله دیفرانسیلی است که برای محافظت از مولدها، خطوط انتقال نیرو، ترانسفورماتورها و … کاربرد دارد. جریان ورودی و خروجی دستگاه در موارد گفته شده به کمک این نوع رله بررسی می‌شود. جریان ورودی و خروجی در حالت عادی یکسان است اما اگر اتصالی ایجاد شده و بر روی میزان جریان تأثیر داشته باشد، عملکرد رله صورت می‌گیرد.

مهم‌ترین کاربرد رله‌ها

از رله‌ها در مدار فرمان استفاده شده و اگر مصارف قدرتی مدنظر باشد، باید بعد از رله حتما از کنتاکتور استفاده شود. برای رله‌ها در انواع مختلف دو کاربرد مهم و اساسی تعریف می‌شود:

  • بین دو قسمت کنترل و بار، ایزوله الکتریکی ایجاد می‌کند.
  • توان خروجی بخش کنترلی را تقویت می‌کند. 

رله‌ها در وسایل الکتریکی مختلفی ازساده تا پیشرفته استفاده می‌شوند. وسایلی مانند سماور، چای ساز، بخاری‌های برقی، کولر گازی و … که روزانه از آن‌ها استفاده می‌کنید، دارای رله هستند. رله در این دستگاه‌ها به عنوان یک کنترل کننده موثر محسوب می‌شود. همچنین به منظور حفاظت از دستگاه‌های الکتریکی نیز از رله استفاه می‌شود.

مهم ترین کاربرد رله ها

مزایا و معایب رله‌ها کدامند؟

رله‌ها دارای مزایا و معایبی هستند که قبل از استفاده بهتر است با آن‌ها آشنا شوید.

مزایا

  • رله ماهیت مغناطیسی داشته و برای حافظت از مدار بسیار عالی و کاربردی است.
  • ساختار آن‌ها به صورتی است که تا چندین آمپر را تحمل کرده و نسبت به قطعاتی مانند ترانزیستور بسیار مقرون به صرفه هستند.
  • مزیت مهم دیگری که در این قطعه وجود دارد، خودکار بودن آن‌هاست. رله بدون دخالت انسان و به کمک سیگنال‌های مختلف کار کرده و مدار را قطع و وصل می‌کند.

معایب

  • گاهی اوقات تغییر وضعیت قطعه با جرقه همراه است، به همین دلیل در محیط‌های که به دلیل گاز یا مواد اشتعال زا خطر آتش سوزی وجود دارد، استفاده نمی‌شوند.
  • این قطعه مکانیکی است، به همین دلیل از سرعت بالایی برخوردار نیست. در جریان‌های بالا که امنیت اهمیت زیادی دارد، این قطعه نمی‌تواند عملکرد سریعی داشته باشد.
  • برای کارکرد آن‌ها به حداقل ولتاژ نیاز است و در ولتاژهای پایین رله به درستی کار نمی‌کند.
  • امکان استفاده از چندین رله به صورت موازی نیز وجود ندارد، زیرا به دلیل عملکرد مکانیکی امکان باز و بسته شدن آن‌ها در یک لحظه به صورت همزمان وجود ندارد. رله چیست

وظیفه رله در سیستم‌های برقی چیست؟

رله عنوان یک تجهیز الکترومکانیکی یا الکترونیکی در سیستم‌های برقی وظایف بسیار زیادی دارد که در ادامه به برخی از مهمترین وظایف رله در سیستم‌های برقی اشاره شده است:

  1. رله‌ها به کاربران امکان می‌دهند تا جریان الکتریکی در مدارها را کنترل کنند. با تغییر وضعیت ورودی (مانند بستن یا باز کردن یک مدار)، رله‌ها می‌توانند جریان الکتریکی را به یک مدار خروجی منتقل کنند یا قطع کنند.
  2. رله‌ها می‌توانند برای تغییر وضعیت سیگنال‌های الکتریکی استفاده شوند. به عبارت دیگر، وقتی ورودی مشخصی اعمال می‌شود، رله‌ها می‌توانند وضعیت یک سیگنال را تغییر دهند و در نتیجه تاثیری در عملکرد یک سیستم برقی داشته باشند.
  3. رله‌ها به عنوان یک وسیله کنترلی برای دستگاه‌ها و تجهیزات مختلف در صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند. این شامل کنترل دستگاه‌های خاموش و روشن، تعویض جهت چرخش موتورها، کنترل ولو‌ها و شیرها، وظیفه‌های تاخیر زمانی و تغییر وضعیت برخی تجهیزات خاص است.
  4. رله‌ها قادر به ایجاد عملکردهای منطقی مختلفی هستند. برای مثال، آن‌ها می‌توانند برای ترتیب عملیات مختلف، کنترل اتوماتیک فرآیندها و اجرای چرخه‌های خاص استفاده شوند.
  5. رله‌ها به عنوان عناصر کنترلی اصلی در سیستم‌های اتوماتیک و کنترل از راه دور (Remote Control) از طریق سیگنال‌های الکتریکی یا ارتباطات شبکه به کار می‌روند.

یک رله دارای چه اجزایی است؟

رله از چند اجزای اصلی تشکیل شده است که برای انجام عملکرد کنترلی خود به کار می‌روند. از جمله مهمترین اجزای رله می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

سلنوئید (Solenoid): سلنوئید یک بخش اصلی رله است که از یک سیم پیچی تشکیل شده است. وقتی جریان الکتریکی از طریق سلنوئید عبور می‌کند، یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود که موجب حرکت اجزای مکانیکی دیگر رله می‌شود.

کنتاکت‌ها (Contacts): کنتاکت‌ها بخش‌های الکترومکانیکی رله هستند که با حرکت سلنوئید تغییر وضعیت می‌دهند. وقتی سلنوئید فعال است (جریان در آن جاری است)، کنتاکت‌ها تغییر وضعیت دهند و باز (open) یا بسته (closed) شوند.

پایه‌ها (Terminals): رله دارای پایه‌های ورودی و خروجی است که از طریق آن‌ها به سیستم‌های الکتریکی متصل می‌شود. پایه‌ها به کمک کابل‌ها یا سیم‌ها به سایر اجزا و تجهیزات متصل می‌شوند.

پوشش و بدنه (Enclosure): برخی از رله‌ها دارای پوشش و بدنه‌ای هستند که به عنوان محافظ برای اجزای داخلی عمل می‌کنند. این پوشش معمولاً از مواد مقاوم در برابر ضربه، گرد و غبار، و شرایط محیطی مختلف ساخته می‌شود.

باتری و مدارهای الکترونیکی (در رله‌های الکترونیکی): در رله‌های الکترونیکی، باتری‌ها و مدارهای الکترونیکی برای تقویت و کنترل سیگنال‌های ورودی استفاده می‌شوند. این نوع رله‌ها بدون سلنوئید مکانیکی کار می‌کنند.

رله الکترونیکی SSR چیست؟

رله الکترونیکی SSR (Solid State Relay) یک نوع رله است که برخلاف رله‌های الکترومکانیکی، از اجزای الکترونیکی برای کنترل جریان الکتریکی استفاده می‌کند و بدون قسمت‌های مکانیکی می‌باشد. این نوع رله برای کنترل جریان‌های الکتریکی در برنامه‌هایی که نیاز به کنترل سریع و بدون سر و صدا دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله مهمترین ویژگی‌های این رله می‌توان به مواردی مانند:

  1. SSR بدون سلنوئید یا کنتاکت‌های مکانیکی کار می‌کند و به جای آن از قطعات الکترونیکی استفاده می‌کند. این ویژگی باعث می‌شود که SSR مقاومت در برابر فشار و سر و صدا باشد.
  2. SSR قادر به کنترل سریع جریان‌های الکتریکی است. این به این معناست که می‌تواند به سرعت و بدون تأخیر کنترل کند.
  3. به دلیل عدم وجود قسمت‌های مکانیکی که سایش داشته باشند، SSR معمولا دارای عمر مفید بسیار طولانی هستند.
  4. این رله‌ها نسبت به رله‌های معمولی کمتر داغ می‌شوند.

سخن آخر

رله وسیله‌ای الکترونیکی است که در انواع مختلفی طراحی و ساخته می‌شود. انی وسیله دارای قابلیت کلید زنی خودکار است و زمانی که سیگنالی مبنی بر تغییر فشار و ولتاژ دریافت می‌کند، کنتاکت‌ها را باز و بسته می‌کند. مدارهایی که با دریافت سیگنال نیاز به باز و بسته شدن داشته بانشد، از رله استفاده می‌کنند. صنایع تولید دیتا نمایندگی زیمنس در تهران است که محصولات با کیفیت این برند شناخته شده را در اختیار شما قرار می‌دهد. برای خرید می‌توانید از طریق سایت یا تماس با کارشناسان اقدام نمایید.