رله چیست؟ معرفی انواع رله در برق صنعتی

رله چیست؟

اولین سوالی که به آن پاسخ خواهیم داد رله چیست، است. همانطور که در ابتدا نیز توضیح دادیم، در حقیقت این قطعه، یک قطعه الکترومکانیکی است که عمل نمودن آن در مدارهای الکتریکی مانند یک کلید ساده، از اصلی‌ترین و کاربردهایش به شمار می‌رود. ولی یکی از تفاوت‌های این قطعه با کلیدهای معمولی، این است که عملیات باز و بسته شدن در آن توسط جریان الکتریکی انجام می‌شود.

قابل ذکر است که این قطعه در تمامی پمپ‌های آب موجود در آپارتمان‌ها و مجتمع‌ها، چراغ‌های راهنمایی، دزدگیرها، تجهیزات حفاظتی، سیستم استارت و برق داخل خودروها، سیستم شوفاژ، پکیج، یخچال، ماشین لباسشویی و بسیاری از تجهیزات و قطعات دیگر به کار می‌رود و دو برند مشهور رله شیشه ای رله زیمنس و رله اشنایدر را ارائه می‌دهند.

 کاربرد رله چیست؟

کار رله چیست ؟ در رابطه با کاربرد رله، موارد بسیاری وجود دارد ولی اصلی‌ترین کاربردهای این قطعه شامل موارد زیر می‌شود:

• در بسیاری از دستگاه‌های برقی، این قطعه نقش یک کنترل کننده موثر را بر عهده دارد.
• به عنوان حفاظت نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• علاوه بر این، میتوان از این وسیله در درایور موتور و… به عنوان یک کنترلر خاص، استفاده نمود.

در این بخش، قصد داریم که به انواع رله بپردازیم و شما را با هر یک از ویژگی‌های این قطعه آشنا کنیم. این قطعه به انواع مختلفی تقسیم‌بندی می‌شود. از جمله:

رله ssr

رله ssr یا حالت جامد، قطعه الکترونیکی است که عملکردی مشابه با همتای مکانیکی دارد. ولی فاقد قسمت متحرک است. همین عامل سبب طول عمر بالای این محصول شده است. همچنین کاربرد این قطعه در مداراتی است که از تعداد دفعات بالای کلید زدن، برخوردارند. لازم به ذکر است که ابعاد کوچکتری از همتای مکانیکی نیز دارد.

رله فیندر

رله شیشه‌ای فیندر، وسیله‌ای مشابه با کنتاکتور هستند. این وسیله دارای تعدادی کنتاکت و یک بوبین است که با برق‌دار شدن بوبین، کنتاکت‌ها تغییر وضعیت می‌دهند. این قطعه برای قطع و وصل بارهای کوچک در مدارهای فرمان، کاربرد دارد. همچنین قیمت پایین، ابعاد کوچک و طول عمر بالا از ویژگی های دیگر این محصول است.

رله کنترل فاز

این نوع از رله نیز از انواع دیگر حفاظت‌کننده ها است که وظیفه جلوگیری از بروز عیب در مدار قبل از شروع به کار الکتروموتور را برعهده دارد. این قطعه متشکل از سه ورودی برای برق سه فاز، یک ورودی نول، یک تیغه باز ۱۵ و ۱۶ و یک تیغه بسته ۱۵ و ۱۸ است. لازم به ذکر است که دقت کنید تیغه باز این قطعه در مسیر جریان مدار فرمان و تیغه بسته به آلارم، متصل شود.

رله زمانی

از تجهیزات فرمان دهنده مدارهای کنترل، رله‌های زمانی هستند. این تجهیزات، کنترل مدار در مدت زمان مشخصی را انجام می‌دهند. همچنین به انواع مختلفی مانند موتوری، الکترونیکی، نیوماتیکی، بی‌متال یا حرارتی و هیدرولیکی دسته‌بندی می‌شوند.

اجزای تشکیل دهنده رله‌های مکانیکی

• بوبین ورودی: برای کار کردن بوبین، به اتصال دو سر تغذیه به دو سر آن، نیاز است.
• تیغه مشترک: سیگنال مشترک به این پایه متصل می‌شود.
• تیغه باز: این تیغه در حالت عادی، باز بوده و در صورت تحریک بوبین بسته می‌شود. اگر قصد عمل کردن خروجی با تحریک ورودی را دارید، بایستی مصرف کننده را به این تیغه وصل کنید.
• تیغه بسته: در حالت عادی، این تیغه بسته است. پس اگر قصد قطع نمودن خروجی با تحریک ورودی را دارید، باید مصرف کننده را به این تیغه وصل کنید.

ماژول رله چیست؟

رله در قالب یک ماژول عرضه می‌شود. ماژول این قطعه به سوئیچ الکتریکی گفته می‌شود که با عبور یا عدم عبور جریان، روشن و خاموش شده و توانایی قطع و وصل مدار مورد نظر را دارد. طراحی این وسیله به گونه‌ای است که امکان کنترل شدن با ولتاژ پایین مانند ۳/۳ ولت یا ۵ ولت را دارد. همچنین بر روی این قطعه، مکعبی وجود دارد که بیانگر تعداد کانال‌های آن است. ماژول‌های رله به انواع دو کانالی، چهار، هشت و حتی بیشتر نیز تقسیم بندی می‌شوند.

مزایای رله چیست؟

به طور کلی، میتوان مزیت‌های زیر را برای این قطعه عنوان کرد:

• ایزوله سازی: این مزیت سبب جداسازی قسمت معیوب کدار از بخش سالم آن می‌شود و درنتیجه، جنبه حفاظتی دارد.
  کنترل مدار توان بالا: یک رله چند ولتی، توانایی کنترل مدار چند صد ولتی را دارد. پس این قطعه، بهترین گزینه برای کنترل نمودن مدار، محسوب می‌شود.
  صرفه اقتصادی: پس با توجه به مزایای مذکور، رله را میتوان یک گزینه اقتصادی برای سیستم مداری معرفی کرد.

مشکلات رله چیست؟

با توجه به اینکه این قطعه دارای مزایا و ویژگی‌های مفید بسیاری می‌باشد، ولی با مشکلاتی نیز همراه است. مانند:

• کندکاری: به دلیل حالت وضعیت مکانیکی که دارد، توانایی پاسخ دهی خوب در فرکانس‌های بالا را نداشته و در برخی موارد نیز نمیتواند کارایی موثری در زمینه حفاظت از خود نشان دهد.
• عدم کاربرد در توان‌های پایین: میدانید که رله به ولتاژ نیاز دارد تا بتواند عمل کلید زنی را انجام دهد. پس مدارهایی که دارای سطح ولتاژ پایینی هستند، این قطعه کاربرد نداشته و ترانزیستور بهترین گزینه برای آن محسوب می‌شود.
• تخلیه سلفی: از بزرگترین مشکلات این قطعه، تخلیه شارژ سلفی آن است. البته این جزو معایب تمامی دستگاه‌های مجهز به سلفی هستند.
• تولید جرقه: در تمامی دستگاه‌هایی که جرقه وجود دارد، این وسیله دچار کاهش طول عمر می‌شود.

شباهت رله با کنتاکتور در چیست؟

این قطعات توسط دو برند مشهور با نام کنتاکتور زیمنس و کنتاکتور اشنایدر تولید می‌شوند و از لحاظ ساختاری دارای شباهت‌هایی با رله هستند. به طور مثال:

1. هر دو دارای یک پوشش خارجی جهت محافظت از تمامی بخش‌های داخلی هستند.
2. در ساخت هر یک از قطعات مذکور، یک سیم پیچ الکترومغناطیسی با هدف باز و بسته کردن اتصال بارها به کار رفته است.
3. هر دوی این وسیله‌ها، از مجموعه‌ای از ترمینال‌های ورودی برای کنترل سیگنال‌ها و ترمینال‌های کانتکت عملیاتی، تشکیل یافته‌اند.

تفاوت رله با کانکتور در چیست؟

با اینکه هر یک از قطعات مذکور، قطعه الکترونیکی محسوب می‌شوند ولی تفاوت‌های زیادی با یکدیگر دارند. از جمله مهمترین این تفاوت‌ها، شامل موارد زیر می‌شود:

1. رله قطعه‌ای تک فاز محسوب می‌شود ولی کانکتور به شکل سه فاز، عمل می‌کند.
2. کانکتور حجم بیشتری را در بر می‌گیرد ولی این قطعه اینگونه نیست.
3. سر و صدای حاصل از کار کردن کانکتور، به مراتب خیلی بیشتر است.
4. کانکتور از طول عمر خیلی کمتری در مقایسه با این قطعه برخوردار است.
5. ابعاد کانکتور بسیار بزرگتر از رله بوده و هزینه خرید بیشتری نیز دارد.

نکات مهم در زمینه انتخاب رله مناسب

در زمان خرید رله، بایستی به نکات بسیاری توجه کنید تا بتوانید نوعی مناسب را خریداری نمایید. در ذیل به بیان مهمترین این نکات می‌پردازیم:

شرکت تولید کننده و برند محصول: انواع برندهای چینی، مالزی و اندونزی از این وسیله در بازار عرضه می‌شود. ولی برند محبوب و پرکاربرد از نوع فیندر ایتالیایی است که از محبوبیت بیشتری در مقایسه با سایرین، برخوردار می‌باشد.

1. نوع ولتاژ کاری: دو دسته AC و DC از انواع ولتاژ کاری هستند.
2. ولتاژ تحریک: ولتاژ بوبین یا تحریک رنج‌های مختلفی از ۵، ۱۲، ۲۴، ۴۸، ۱۱۰ و ۲۲۰ ولت را شامل می‌شود.
3. تعداد پایه یا تعداد کنتاکت: تعداد کنتاکت بر اساس تعداد المان‌هایی که قصد کنترل آنها را دارید، مشخص می‌گردد. تک کنتاکت، دو کنتاکت، سه کنتاکت، چهار کنتاکت و… از انواع این محصول هستند.
4. آمپر: به حداکثر جریانی که توانایی عبور از کناکت را دارد، آمپر گفته می‌شود. مدل‌های ۵، ۶، ۸، ۱۲، ۱۶ و ۲۵ از انواع آمپر هستند.

 به نوعی کلید الکتریکی مکانیکی، رله گفته می‌شود که از طریق عبور جریان از بوبین، میدان مغناطیسی ایجاد شده و سبب تحریک تیغه‌های مکانیکی می‌شود. از طریق این قطعه میتوان با استفاده از یک سیگنال کنترلی ضعیف، اقدام به کنترل و راه اندازی تجهیزات با جریان بالا نمود‌.

همچنین از تفاوت‌های اصلی رله با کنتاکتور میتوان این مورد را بیان نمود که این قطعه در مدار فرمان به کار می‌رود و از کنتاکتور در مدار قدرت، استفاده می‌شود. به بیانی دیگر، کنتاکتورها در حفاظت و تقویت جریان خروجی کاربرد دارند ولی رله‌ها در کنترل تجهیزات قدرت مانند الکتروموتورها، بانک‌های خازنی، مدارات روشنایی، گرم کن‌های الکتریکی و… مورد استفاده قرار می‌گیرند. علاوه بر این، این قطعات در انواع و تقسیم‌بندی‌های مختلفی وجود دارند که هر کدام، از ویژگی‌ها و کاربردهای مختص به خودشان برخوردارند.

انواع رله:

رله حرارتی (بی متال)

این رله‌ها از دو فلز مختلف الجنس 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، 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. معمولا برای I<a۶۳/>

برای جریان‌های A. ۱۶۰ به بالا رله‌های حرارتی روی ترانسفورماتور جریان قرار می‌دهند. اگر بی متال در مسیر خطی باشد برابر جریان موتور و اگر در مسیر فازی باشد ۰.۵۸ جریان نامی موتور تنظیم می‌شود. این رله‌ها پس از عمل کردن بلافاصله به حالت اول برمی گردد (به خاطر گرمی بی متال)؛ لذا اولا باید کمی صبر کرد و ثانیا با فشار دکمه مخصوص RESET که معمولا قرمز رنگ است کنتاکت آن‌ها را به حالت طبیعی در می‌آورد.

نکته: 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.

نکته: 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

برای این منظور در مدار‌ها به کار می‌رود تا مانند فیوز از مدار در مقابل اتصال کوتاه محافظت کند. با این تفاوت که فیوز می‌سوزد، ولی کلید رله، مدار جریان را قطع می‌کند. می‌توان آن‌ها را دوباره وصل کرد. طبق شکل مسیر جریان از منبع تغذیه شروع می‌شود و از کنتاکت‌هایی که توسط یک اهرم بسته شده اند می‌گذرد وپس از آن جریان از طریق الکترومغناطیسی به موتور می‌رود و دوباره به منبع تغذیه بر می‌گردد. تا هنگامی که جریان خیلی زیادی عبور نکند، میدان ایجاد شده توسط الکترومغناطیس آن قدر قوی نیست که بتواند اهرم را جذب کند، ولی اگر جریان خیلی زیادی 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 و در نتیجه مدار قطع می‌شود. الکترومغناطیس انرژی اش 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.

رله‌ کنترل فاز

نوع دیگری از رله‌ها می‌باشد؛ 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 رله‌ها 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 تفارن 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

– رله‌ کنترل بار

نوع دیگری از رله‌ها، رله کنترل بار می‌باشد که می‌تواند جایگزین مناسبی برای بی متال باشد، زیرا دقت و سرعت آن از بی متال بیشتر می‌باشد.

مشخصه‌های رله‌ 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 و 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 بوجود می‌آید و 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. رله یارت فالت

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

– رله‌ها زمانی (تایمر) و انواع آن

یکی از وسایل فرمان دهنده‌ی مدار‌های کنترل (اتوماتیک) تایمر‌ها یا رله‌ها 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

رله‌ها 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 و 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.

رله‌ 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 رله‌ها زمانی را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد:

۱–رله‌های تاخیر در وصل (ON-DELAY): به رله‌هایی گفته می‌شود که 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): به رله‌هایی گفته می‌شود که بعد از قطع شدن انرژی عمل کرده، کنتاکتی را باز یا بسته کند، مانند رله‌ی زمانی نیوماتیکی.

رله‌ها زمانی نیوماتیکی (با فشار هوا)

در این تایمر از خاصیت ذخیره سازی و فشردگی هوا استفاده می‌شود. به این ترتیب که 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 از طریق 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.

رله‌ها زمانی حرارتی (تایمر حرارتی)

این نوع تایمر با استفاده از خاصیت بی متال کار می‌کند و 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 و 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.

رله‌ زمانی هیدرولیکی

در این رله از سیستم هیدرولیکی جهت تاخیر در مدار استفاده می‌شود، طرز کار آن طوری است که وقتی جریان برق به رله وصل می‌شود مقداری روغن در داخل ان 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 د. رمدار‌های مختلف کاربرد دارند.

ترموستات

نوعی رله‌ 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. در صورتی که حرارت از حد تنظیمی فراتر رود، کلید عمل کرده یک کنتاکت باز را می‌بندد و یا کنتاکت بسته‌ای را باز می‌کند. از ترموستات بیشتر در وسایل حرارتی و برودتی مانند شوفاژ، یخچال و چیلر استفاده می‌شود

تفاوت رله و کلید

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 آن‌ها 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 فیندر (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:

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 سوکت‌های تکی ارزان‌تر و مقرون به‌صرفه‌تر می‌باشد.
5. در صورتی که از رله‌های با آمپراژ بالا استفاده می‌نماید، تنها راه استفاده از سوکت‌های ریلی هست.

منبع : بابا ادیسون