مدتهاست که شناخته شده است که اکثر برنامه های صنعتی پیشرفته دارای رله هایی برای کارکرد موثر هستند. رله ها کلیدهای ساده ای هستند که هم به صورت الکتریکی و هم مکانیکی کار می کنند. آنها از مجموعه ای از کنتاکت ها و یک آهنربای الکتریکی تشکیل شده اند که به لطف آنها مکانیسم سوئیچینگ انجام می شود. اصول کارکرد دیگری نیز وجود دارد که بسته به کاربرد آنها متفاوت است. چه نوع رله هایی وجود دارد؟
چرا اینقدر مؤثر است؟
عملیات اصلی رله در جاهایی اتفاق می افتد که فقط سیگنال توان کم اعمال می شود. این دستگاه همچنین در مکان هایی که چندین مدار باید توسط یک سیگنال واحد کنترل شوند نیز استفاده می شود. استفاده از آن ها در زمان اختراع تلفن ها آغاز شد که نقش مهمی در تغییر تماس ها در مبادلات تلفنی داشت. آنها همچنین برای ارسال تلگرام در فواصل طولانی استفاده می شدند.
پس از اختراع رایانه ها، آنها به انجام عملیات منطقی مختلف با استفاده از سیگنال ها کمک کردند.
طراحی
رله چهار بخش اصلی دارد:
- هسته آهنی؛
- آرمیچر متحرک؛
- سیم پیچ کنترل؛
- سوئیچ زمین مشترک.
تصویر بالا طراحی رله را نشان می دهد.
این یک رله الکترومغناطیسی با سیم پیچ سیمی است که توسط یک هسته آهنی احاطه شده است. برای آرمیچر متحرک (آرمیچر) و همچنین برای کنتاکت سوئیچ مسیری با مقاومت شار مغناطیسی بسیار کم در نظر گرفته شده است. آرمیچر متحرک به یک یوغ متصل است که به صورت مکانیکی به کنتاکت های سوئیچ متصل می شود. این قطعات به طور ایمن توسط فنر نگه داشته می شوند. هنگامی که رله خاموش می شود، یک شکاف هوا در مدار ایجاد می کند.
اصل کار
با بررسی نمودار زیر می توان عملکرد را بهتر درک کرد.
نمودار عناصر رله و نحوه استفاده از آنها را نشان می دهد. هسته آهنی توسط یک سیم پیچ کنترل احاطه شده است. همانطور که نشان داده شده است، برق از طریق کلید کنترل و از طریق کنتاکت ها به آهنربای الکتریکی تامین می شود. هنگامی که جریان شروع به عبور از سیم پیچ کنترل می کند، آهنربای الکتریکی شارژ می شود، که اجازه می دهد میدان مغناطیسی تقویت شود.
بنابراین، بازوی تماس بالایی شروع به جذب به براکت ثابت پایینی می کند و باعث اتصال کوتاه به برق می شود. از طرف دیگر، اگر رله قبلاً هنگام بسته شدن کنتاکت‌ها خاموش شده بود، در جهت مخالف حرکت می‌کنند و مدار را کامل می‌کنند.
به محض قطع جریان سیم پیچ، آرمیچر متحرک قطع می شودبه زور به موقعیت اولیه خود بازگشت. این توان تقریباً برابر با نصف نیروی مغناطیسی خواهد بود. این هدف اصلی و اصل کار رله است.
در رله انواع عملیات به دو عملیات اصلی تقسیم می شوند. یکی از آنها استفاده از ولتاژ پایین است. برای اعمال عملیات ولتاژ پایین، اولویت کاهش نویز کل مدار است. و برای عملیات ولتاژ بالا، نویز باید با جرقه کاهش یابد.
تاریخچه ظهور اولین رله
در سال 1833 کارل فردریش گاوس و ویلهلم وبر رله الکترومغناطیسی را توسعه دادند. اما دانشمند آمریکایی جوزف هنری اغلب ادعا می کرد که رله را در سال 1835 برای بهبود نسخه خود از تلگراف الکتریکی که در اوایل سال 1831 ساخته شده بود، اختراع کرد.
برخی ادعا می کنند که مخترع انگلیسی ادوارد دیوی "قطعاً رله الکتریکی را اختراع کرده است" در تلگراف الکتریکی خود در سال 1835.
همچنین، یک دستگاه ساده که اکنون رله نامیده می شود در حق اختراع تلگراف اصلی ساموئل مورس در سال 1840 گنجانده شده است.
مکانیسم توصیف شده به عنوان یک تقویت کننده دیجیتال عمل می کند و سیگنال تلگراف را تکرار می کند، بنابراین به سیگنال ها اجازه می دهد تا آنجا که لازم است حرکت کنند. این کلمه از سال 1860 در زمینه عملیات الکترومغناطیسی ظاهر شد. انواع رله های الکترومکانیکی چیست؟
رله کواکسیال
اغلب از یک رله کواکسیال به عنوان یک تکرار کننده TR (فرستنده-دریافت) استفاده می شود که سوئیچ می کند.آنتن از گیرنده به فرستنده. این دستگاه را در برابر قدرت بالا محافظت می کند.
اغلب در فرستنده‌های گیرنده که فرستنده و گیرنده را در یک دستگاه ترکیب می‌کنند استفاده می‌شود. پین ها طوری طراحی شده اند که هیچ گونه توان RF را به منبع منعکس نمی کنند، بلکه برای ایجاد ایزوله بسیار بالا بین پایانه های فرستنده و گیرنده طراحی شده اند. امپدانس مشخصه رله با خط انتقال امپدانس سیستم مطابقت دارد، برای مثال 50 اهم.
ولتاژ رله 220 ولت برای خانه
رله برای خانه بیشتر استفاده می شود. ایمن سازی تمام دستگاه های متصل ضروری است. افزایش یا کاهش ولتاژ شبکه ورودی می تواند بر عملکرد دستگاه ها تأثیر منفی بگذارد. این مکانیسم حفاظتی این اسپک ها را شناسایی می کند و از دسترسی به شبکه جلوگیری می کند.
اصل عملکرد این رله بر اساس اندازه گیری ولتاژ است. در صورت تجاوز یا کاهش نرخ مجاز، کنتاکت های رله برای مدت معینی بسته می شوند و پس از آن دوباره باز می شوند. اما رله ها انواع مختلفی دارند.
رله مخاطبین برق
این رله دارای کنتاکت هایی است که به صورت مکانیکی به یکدیگر متصل شده اند (Mechanical Relay) بنابراین وقتی سیم پیچ برق یا بدون برق باشد، همه اتصالات با هم حرکت می کنند. اگر یک مجموعه از مخاطبین ثابت بماند، هیچ مخاطب دیگری قادر به حرکت نخواهد بود. عملکرد کنتاکت های برق این است که به مدار ایمنی اجازه می دهد وضعیت را بررسی کند.
مخاطبین اجباری نیز به عنوان مثبت شناخته می شوندکنترل، «مخاطبین دربند»، «مخاطبین قفل شده»، «مخاطبین متصل به مکانیکی» یا «رله‌های ایمنی». این رله های ایمنی باید با قوانین طراحی و ساخت که در یک استاندارد اصلی ماشین آلات، EN 50205، رله هایی با کنتاکت های هدایت شونده (مکانیکی متصل) تعریف شده اند، مطابقت داشته باشند.
این قوانین طراحی ایمنی در EN 13849-2 "طبقه بندی رله" به عنوان "اصول ایمنی اولیه" و "اصول ایمنی آزمایش شده" تعریف شده است که برای همه دستگاه ها اعمال می شود. رله‌های تماس اجباری با مجموعه‌های مختلفی از کنتاکت‌های اصلی در دسترس هستند - NO، NC یا "Changeover".
استفاده برای تدارکات ماشین ابزار
دستگاه رله برای کنترل صنعتی استاندارد شده است. آنها دارای تعداد زیادی کنتاکت (گاهی اوقات قابل گسترش در میدان) هستند که به راحتی از سیم پیچ های معمولی باز به سیم پیچ های معمولی بسته و به راحتی قابل تعویض هستند و یک فاکتور شکلی که به چندین رله اجازه می دهد تا به طور فشرده بر روی یک صفحه کنترل نصب شوند. در حالی که چنین پانل‌هایی زمانی ستون فقرات اتوماسیون در صنایعی مانند مونتاژ خودرو بودند، کنترل‌کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC) تا حد زیادی ابزارهای ماشین رله را از برنامه‌های کنترل سریال جابجا کرده است. در رله، انواع ماشین اهمیت زیادی دارد.
به شما امکان می دهد مدارها را با تجهیزات الکتریکی سوئیچ کنید. به عنوان مثال، یک مدار تایمر ممکن است برق را بهزمان مشخص شده. سال‌هاست که رله‌ها روش استاندارد برای کنترل سیستم‌های الکترونیک صنعتی بوده‌اند. چندین دستگاه را می توان با هم برای انجام عملکردهای پیچیده استفاده کرد (لجستیک رله). اصل تدارکات رله مبتنی بر مکانیسم هایی است که مخاطبین مرتبط را فعال و غیرفعال می کند.
محافظت موتور
موتورهای الکتریکی به محافظت در برابر اضافه بار برق نیاز دارند، در غیر این صورت سیم پیچ آنها ممکن است شروع به ذوب شدن کند و خطر آتش سوزی را به همراه داشته باشد. دستگاه‌های حساس به اضافه بار رله‌های حرارتی هستند که در آنها یک سیم‌پیچ یک نوار دو فلزی را گرم می‌کند یا در لحیم کاری ذوب می‌شود تا کنتاکت‌های کمکی را کار کند. این کنتاکت های کمکی به صورت سری با سیم پیچ کنتاکتور موتور هستند، بنابراین در صورت گرم شدن بیش از حد موتور را قطع می کنند.
این محافظ حرارتی نسبتاً آهسته عمل می کند و به موتور اجازه می دهد قبل از عملکرد عملکرد حفاظت، جریان های راه اندازی بالاتری بکشد. هنگامی که در معرض دمای محیطی مشابه موتور قرار می گیرید، یک جبران مفید، هرچند خام، دمای موتور ارائه می شود.
یکی دیگر از سیستم های رایج حفاظت از اضافه بار از سیم پیچ الکترومغناطیسی ساخته شده به صورت سری با مدار موتور استفاده می کند. این شبیه به یک رله کنترل است، اما به جریان خطا نسبتاً بالایی برای هدایت کنتاکت ها نیاز دارد. برای جلوگیری از اتصال کوتاه به دلیل افزایش جریان. حرکت لنگر توسط پانل ابزار کاهش می یابد.
تشخیصاضافه بار حرارتی و مغناطیسی معمولاً با هم در رله های حفاظتی موتور استفاده می شود. رله‌های اضافه بار الکترونیکی جریان موتور را اندازه‌گیری می‌کنند و می‌توانند دمای سیم‌پیچ را با استفاده از "مدل حرارتی" سیستم آرمیچر تخمین بزنند، که می‌تواند برای ارائه حفاظت دقیق‌تر تنظیم شود.
برخی از مکانیسم‌های حفاظتی موتور شامل ورودی‌های حسگر دما برای اندازه‌گیری مستقیم از دماسنج تعبیه‌شده در سیم‌پیچ هستند.
چه چیزی باید هنگام انتخاب رله بدانید؟
هنگام انتخاب رله خاص باید به برخی از عوامل توجه کنید
- محافظت - به ابزارهای مختلف محافظت باید توجه داشت، به عنوان مثال، از لمس سیم پیچ. این به کاهش جرقه در مدارها با استفاده از سلف کمک می کند. همچنین به کاهش اضافه ولتاژ ناشی از تغییر سیگنال ها کمک می کند.
- به دنبال یک رله استاندارد با همه تأییدیه های رسمی باشید.
- زمان تعویض - می توانید از نسخه پرسرعت استفاده کنید.
- Ratings - رتبه بندی های فعلی از چند آمپر تا 3000 آمپر متغیر است. در مورد ولتاژهای اسمی، آنها از 300 وات AC تا 600 وات متناوب متغیر هستند. همچنین یک نسخه ولتاژ بالا (حدود 15000 ولت) وجود دارد.
- نوع مخاطب استفاده شده - NC، NO یا مخاطب بسته.
- بسته به اهداف خود، می توانید انواع زنجیره را انتخاب کنید: "Make to Break" یا "Break to Smart Contact".
- به عایق بین مدار سیم پیچ و کنتاکت ها توجه کنید.
همچنین یک رله ولتاژ 220 ولت برای خانه، بنابراین باید نمودارهای کاری و انواع اتصالات را مطالعه کنید.
