انواع رله
توسعه رله ها در دوره 1809 آغاز شد که در واقع به عنوان بخشی از اختراع تلگراف الکتروشیمیایی، رله الکترولیتی توسط ساموئل در سال 1809 به حساب می آید. پس از آن، این اختراع توسط دانشمند هنری در سال 1835 ادعا شد تا نسخه بداهه ای از تلگراف ایجاد کند و بعداً آن را در سال 1831 توسعه داد. در حالی که در سال 1835، دیوی به طور کامل رله را کشف کرد، اما حقوق اصلی ثبت اختراع توسط ساموئل در سال 1840 برای اختراع اولیه رله الکتریکی داده شد. رویکرد این دستگاه همانند یک تقویت کننده دیجیتالی به نظر می رسد که سیگنال تلگراف را تکرار می کند و امکان گسترش فاصله بیشتر را فراهم می کند. در این مقاله سعی داریم توضیح روشنی در مورد دانستن اینکه رله چیست، انواع مختلف رله، کارکرد و بسیاری دیگر از مفاهیم مرتبط توضیح بدهیم.
رله چیست؟
رله ها به طور کلی در مواردی که برای تنظیم مدار از طریق یک سیگنال حداقل قدرت فردی مورد نیاز است یا در مواردی که چندین مدار باید از طریق یک سیگنال تنظیم شوند، مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده اولیه از رله ها در امتداد طول مدارهای تلگرافی مانند تکرارکننده های سیگنال بود زیرا آن ها باعث تقویت موج دریافتی و انتقال به مدارهای دیگر می شوند. عمده اجرای رله ها در مراکز تلفن و نسخه اولیه رایانه ها بود. رله ها در واقع نقش محافظت اولیه، دقیقاً همانند تجهیزات سوئیچینگ در بیشتر فرآیندهای کنترل یا تجهیزات را ایفا می نمایند. همه رله ها به یک یا چند مقدار الکتریکی مانند ولتاژ یا جریان پاسخ می دهند به گونه ای که کنتاکت ها یا مدارها را باز یا بسته می کنند. می توان گفت رله یک دستگاه یا تجهیز سوئیچینگ می باشد یعنی برای جداسازی یا تغییر وضعیت مدار الکتریکی از یک حالت به حالت دیگر کار می کند.
رله از محافظت مدار اطمینان می دهد که اجازه ندهد آسیبی وارد شود. هر رله شامل سه مولفه اساسی است و آن مولفه ها شامل محاسبه، مقایسه و کنترل می باشند. مولفه محاسباتی تغییر در اندازه گیری واقعی را می داند و مولفه مقایسه کننده مقدار واقعی را با رله از پیش انتخاب شده ارزیابی می کند و مولفه کنترل کننده تغییرات سریع در ظرفیت اندازه گیری شده مانند بسته شدن مدار عملکردی فعلی را کنترل می کند.
رله هایی که قابلیت بسته شدن مجدد را دارند برای اتصال اجزا و دستگاه های مختلف در شبکه سیستم مورد استفاده قرار می گیرند، مانند فرآیند همگام سازی و بازیابی دستگاه های مختلف بلافاصله پس از، از بین رفتن نقص الکتریکی و سپس اتصال ترانسفورماتورها و فیدرها به شبکه خط. از کنتاکت های کمکی در قطع کننده های مدار و سایر تجهیزات محافظتی برای چند برابر سازی کنتاکت ها استفاده می شوند. رله های مانیتورینگ شرایط سیستم مانند جهت تغذیه را کنترل می کنند و بر این اساس زنگ هشدار ایجاد می شود. به این ها رله های جهت دار نیز گفته می شود.
در ساختار نوع کلی رله ها از آهنربای الکتریکی استفاده می کند تا بتواند کنتاکت ها را باز و بسته کند، در حالی که در انواع دیگر رله ها مانند نوع رله های حالت جامد، آن ها از ویژگی های نیمه هادی برای کنترل بدون استفاده از اجزای متحرک استفاده می کنند. رله هایی که دارای خصوصیات کالیبره شده هستند و در بعضی موارد، سیم پیچ های مختلفی برای محافظت از سیستم های مدار الکتریکی از جریان بیش از حد استفاده می شود. در سیستم های قدرت فعلی، این عملیات توسط دستگاه های دیجیتالی انجام می شود که در آن انواع محافظ رله نامیده می شوند.
![]()
ساختار رله
برای آشنایی با ساختار پایه و اجزای درونی رله، در شکل پایین به طور مشخص نمای داخلی یک رله نشان داده شده است.
ترمینال های رله
به طور کلی، چهار نوع ترمینال در یک رله وجود دارد.
ورودی کنترل یا ترمینال های سیم پیچ
ترمینال های ورودی کنترل، دو ترمینال ورودی یک رله هستند که مکانیزم سوئیچ کردن آن را کنترل می‌کنند.
یک منبع توان کم به این ترمینال ها متصل می‌شود تا رله را فعال و غیرفعال کند. این منبع می تواند بسته به نوع رله، ACیا DC باشد.
![]()
ترمینال COM یا مشترک
COM به ترمینال مشترک رله گفته می‌شود.
این ترمینال ورودی رله است که یکی از انتهاهای مدار بار به آن متصل شده است. این ترمینال بسته به وضعیت رله، به طور داخلی به دو ترمینال دیگر متصل شده است.
ترمینال NO
ترمینال NO یا ترمینال به طور عادی باز نیز یک ترمینال بار رله است که زمان غیرفعال بودن رله، باز می‌ماند.
ترمینال NO در زمان فعالیت رله، همراه با ترمینال COM، بسته می‌شود.
ترمینال NC
ترمینال NC یا ترمینال به طور عادی بسته، ترمینال بار دیگری از رله است. این ترمینال در زمانی که ورودی کنترل وجود ندارد، به طور عادی به ترمینال COM متصل می‌شود. وقتی رله فعال شد، ترمینال NC از ترمینال COM جدا شده و تا زمان غیرفعال شدن، باز باقی می‌ماند.
انواع مختلف رله
بسته به اصل کارکرد و ویژگی های ساختاری، رله ها انواع مختلفی دارند مانند رله های الکترومغناطیسی، رله های حرارتی، رله های متنوع با قدرت، رله های چند بعدی و غیره، با درجه بندی، اندازه و کاربردهای متنوع. طبقه بندی یا انواع رله ها به عملکردی که برای آن استفاده می شوند بستگی دارد. برخی از این دسته ها شامل رله های محافظ، بازدارنده، تنظیم کننده، کمکی و رله های مانیتورینگ هستند. رله های محافظ به طور مداوم ولتاژ، جریان و توان این پارامترها را کنترل می کنند و اگر این پارامترها محدودیت های تعیین شده را نقض کنند، زنگ خطر ایجاد می کنند یا آن مدار خاص را جدا می کنند. این نوع مثال رله فیندر برای محافظت از تجهیزات مانند موتور، ژنراتور و ترانسفورماتور و غیره استفاده می شوند.
به طور کلی، طبقه بندی رله ها به ظرفیت الکتریکی بستگی دارد که توسط جریان، قدرت، ولتاژ و بسیاری از مقادیر دیگر فعال می شود. یعنی طبقه بندی براساس ظرفیت مکانیکی فعال شده توسط سرعت خروج گاز یا مایع، فشار می باشد یا می تواند بر اساس ظرفیت حرارتی فعال شده توسط قدرت گرمایش، و مقادیر دیگر صوتی، نوری و سایر موارد باشند.
انواع مختلف رله در نوع الکترومغناطیسی
این رله ها با اجزای الکتریکی، مکانیکی و مغناطیسی ساخته شده اند و دارای سیم پیچ و کنتاکت مکانیکی هستند. بنابراین، وقتی سیم پیچ توسط سیستم تأمین فعال می شود، این کنتاکت های مکانیکی باز یا بسته می شوند. این رله های الکترومغناطیسی بیشتر به صورت موارد زیر طبقه بندی می شوند:
- رله های DC و AC
- نوع القایی
- نوع جذبی
کاربردهای رله
- رله ها برای جداسازی یک مدار ولتاژ پایین از مدار ولتاژ بالا به کار می‌روند.
- آن ها برای کنترل چند مدار استفاده می‌شوند.
- آن ها همچنین به عنوان تغییر خودکار مدارها (Change over) مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- ریزپردازنده ها از رله ها برای کنترل یک بار الکتریکی سنگین استفاده می‌کنند.
- رله های اضافه بار برای حفاظت از موتور در مقابل سربار و قطع جریان الکتریکی به کار می‌روند.
