انواع رله الکترونیکی

انواع رله های الکترونیکی : رله ‌ها دستگاه ‌های کنترل ‌شده الکتریکی هستند که کنتاکت ‌های الکتریکی را باز یا بسته می ‌کنند تا بر عملکرد دستگاه ‌های دیگر در همان مدار الکتریکی یا مدار الکتریکی دیگر تأثیر بگذارند. این باز و بسته شدن کنتاکت های رله یک عمل آنی نیست. به عنوان مثال، مقدار کمی از زمان، نزدیک به 0.5 تا 50 میکروثانیه، برای انجام عمل مورد نیاز است.

اساسی ترین اجزای رله سیم پیچ، آرمیچر و کنتاکت های آن است. هنگامی که رله در یک مدار معین قرار می گیرد، جریان از آن مدار یک میدان مغناطیسی را در سیم پیچ رله القا می کند. سپس میدان مغناطیسی در سیم پیچ، آرمیچر را به گونه ای تحت تأثیر قرار می دهد که باعث می شود کنتاکت ها قسمتی از مدار را که پایانه های خروجی رله به آن وصل شده است، وصل یا قطع شوند. برگزاری دوره آموزش تابلو برق صنعتی مجتمع آموزشی برق با 30% تخفیف دوره بصورت عملی

رله الکترونیکی چیست؟

رله الکترونیکی نوعی سوئیچ الکترونیکی است که با استفاده از قطعه الکترونیکی بدون هیچ گونه عملیات مکانیکی، کنتاکت های مدار را باز یا بسته می کند. در این رله از طرح رله پایلوت حامل جریان برای حفاظت از خط انتقال استفاده می شود.

در این نوع رله ها از شیرهای الکترونیکی به عنوان واحد اندازه گیری استفاده می شود. دو آرایش اصلی رله های الکترونیکی در زیر نشان داده شده است. یکی از مقایسه کننده دامنه استفاده می کند و دیگری از یک مقایسه کننده فاز استفاده می کند.

شکل رله الکترونیکی مقایسه کننده دامنه در شکل زیر نشان داده شده است. رله دارای دو کمیت ac ورودی است که با کمک مدار پل یکسو کننده مقایسه و یکسو می شوند. مقدار ac به شبکه کنترل مدار پل اعمال می شود. رله ای که به صورت سری با مدار پل قرار می گیرد زمانی شروع به کار می کند که هر یک از مقادیر ورودی از دیگری فراتر رود.

در رله مقایسه کننده فاز الکترونیکی یکی از مقدار ac به شبکه کنترل تیوب الکترونیکی داده می شود و دیگری مستقیماً به صفحه تیوب متصل می شود. رله زمانی شروع به کار می کند که هر دو مقدار ac با یکدیگر در فاز باشند.

مزایای رله الکترونیکی

رله الکترونیکی دارای چندین مزیت است که عبارتند از:

• آنها نیاز به نگهداری کم دارند.
• رله زمان پاسخگویی سریع دارد.
• آنها بار روی ترانسفورماتور ابزار را کاهش می دهند.

معایب رله الکترونیکی

• منبع تنش بالا برای عملکرد آنها مورد نیاز است.
• مصرف برق در رله الکترونیکی بسیار بالاست.
• رله عمر کوتاهی دارد.

مشخصات رله

در زیر برخی از مشخصات رایج رله ذکر شده است که محقق باید بداند.

جهش کنتاکت: این شامل باز و بسته شدن کنترل نشده کنتاکت ها به دلیل نیروهای داخل رله است. برای کسب اطلاعات بیشتر مقاله : معرفی انواع کنتاکتور و کاربرد آن ها را بخوانید.

کنتاکت چتر (Chatter): این باز و بسته شدن کنترل نشده کنتاکت ها به دلیل نیروهای خارجی (به عنوان مثال، شوک / لرزش) است.

نرخ کنتاکت: این به عنوان بار الکتریکی روی کنتاکت ها بر حسب جریان ولتاژ بسته شدن، ولتاژ و جریان حالت پایدار و ولتاژ شکست القایی داده می شود.

پلاریته سیم کشی کویل: اگر از انواع معمولی رله های طراحی شده برای مدارهای ولتاژ پایین (50 ولت) در تجهیزات کوتاه مدت استفاده شود، بهتر است پتانسیل منفی را به پایانه(های) سیم پیچ خارجی وصل کنید. سپس می توان رله را با تعویض پتانسیل مثبت زمین شده به پایانه های داخلی سیم پیچ(های) رله کنترل کرد. این امر الکترولیز را به حداقل می رساند و سال ها عمر را به سیم پیچ های رله می بخشد.

پلاریته فنر کنتاکت: پتانسیل یکسانی باید به تمام فنرهای متحرک متصل شود. این احتمال اتصال کوتاه تصادفی را کاهش می دهد، که می تواند کنتاکت های رله را در یک لحظه بدون محافظت از بین ببرد.

عمر: عمر چرخه ای رله الکترومغناطیسی/الکترومکانیکی (EMR) ممکن است کمتر از یک میلیون عملیات تا صدها میلیون متغیر باشد. برخی از رله های ویژه قادر به انجام چندین میلیارد عملیات هستند. عمر ثابت EMR ها به دلیل زوال فیزیکی یا شیمیایی اجزای آنها محدود می شود. دیگر محدودیت های احتمالی زوال سیم پیچ و عمل گالوانیکی بین برخی از فلزات غیر مشابه است. طراحی، مواد و فرآیندهای ساخت رله فاکتورهای نهایی تعیین کننده عمر ثابت هستند.

عمر چرخه ای رله های حالت جامد (SSR)  ناچیز است زیرا آنها دستگاه های کاملاً استاتیک هستند. عمر استاتیکی آنها توسط تغییرات فیزیکی یا شیمیایی که بر عملکرد مورد نظر اتصالات آنها تأثیر می گذارد محدود می شود. حداکثر دمای اتصال برای SSR توان تلف شده را محدود می کند.

این توان تلف شده داخلی به دلیل افت ولتاژ رو به جلو در سراسر دستگاه و نیازهای درایو دستگاه (منبع برق رله) ایجاد می شود. ولتاژهای گذرا با نامی بالاتر می ‌توانند باعث تخریب یا وارد شدن یک دستگاه به شرایط ناخواسته شوند. محیط زیست محیطی، طراحی، کاربرد و ساخت SSR، عمر استاتیک را تعیین می کند.

انواع رله

رله ها انواع و رده بندی های مختلفی دارند. همانطور که قبلا گفته شد، تنها انواعی که باید مورد بحث قرار گیرند عبارتند از EMR، dry-reed، mercury-wetted (جیوه مرطوب)و SSR.  رله ها بر اساس ورودی، خروجی، درجه بندی وظیفه، استفاده و عملکرد کلی، طبقه بندی می شوند.

        I.  رله های الکترومغناطیسی/الکترومکانیکی (EMR)

رله همه منظوره: این رله ‌ها به گونه ‌ای هستند که طراحی، ساخت، ویژگی ‌های عملیاتی و رتبه ‌بندی آن ‌ها برای طیف وسیعی از کاربردها سازگار است. آن ها معمولاً به گونه ‌ای ساخته می ‌شوند که دارای آرمیچر از نوع کلاپر، فنرهای برگ، کنتاکت‌ های دکمه ‌ای و پاشنه L یا U شکل باشند. عملکرد آنها شامل یک سیم پیچ است که مستقیماً روی آرمیچر می ‌کشد و کنتاکت ‌های متحرک متصل به آن است.

آرمیچر رله‌ های همه منظوره در سه محدوده کار ارائه می ‌شوند. سبک (دو آمپر جریان یا کمتر)، متوسط ​​(دو تا ده آمپر) و نوع سنگین یا توان (15 آمپر یا بیشتر). آنها امید به زندگی 100000 عمل برای کنتاکت ها خود و 10 میلیون عمل در کل دارند. رله ‌های همه منظوره بیشترین کاربرد خود را در تهویه مطبوع و گرمایش، لوازم الکتریکی خانگی، کنترل موتورهای کم وات، کنترل ‌های روشنایی و کنترل ‌های آسانسور دارند.

رله‌های نوع قدرت: این رله‌ ها شبیه به رله ‌های همه ‌منظوره هستند، فقط بزرگ ‌تر و ناهموارتر هستند می باشند. کنتاکت های آنها برای جریان های سنگین و بارهای القایی بسیار مناسب هستند. رله ‌های نوع برق با درجه جریان کنتاکت 20-25 آمپر، توانایی مدیریت بهترین بارهای تماسی و تعمیر آسان شناخته می‌شوند. آنها در موقعیت هایی که قسمت های مختلف و شوک یا ارتعاش درگیر هستند کاربرد کمی دارند. رله های قدرت به طور خاص برای کنترل موتور الکتریکی استفاده می شوند.

رله های نوع تلفن: ساختار آنها شامل یک آرمیچر با سیم پیچ نصب شده در انتهای و کنتاکت های پیکاپ فنری است که به موازات محور طولانی سیم پیچ رله نصب شده اند. رله ‌های تلفنی بیشتر در ماشین ‌های تجاری، سیستم‌ های ارتباطی، دستگاه ‌های ورودی/خروجی کامپیوتر، پردازش داده ‌های الکترونیکی، ابزارهای تست آزمایشگاهی، منطق کنترل ماشین‌ابزار و تجهیزات تست تولید استفاده می ‌شوند.

رله های لوله رزونانس: این رله ها برای پاسخ به فرکانس معینی از جریان ورودی سیم پیچ طراحی شده اند. عملکرد آنها شامل یک سیم پیچ الکترومغناطیسی است که وقتی انرژی می گیرد، یک نی ارتعاشی با یک کنتاکت در انتهای آن را به حرکت در می آورد. هنگامی که فرکانس ورودی سیم پیچ با فرکانس تشدید نی مطابقت دارد، نی می لرزد و باعث می شود که تماس آن با یک کنتاکت ثابت برخورد کند، بنابراین یک بار در هر چرخه الکتریکی یک مدار بسته می شود.

در فرکانس های دیگر نی پاسخ نمی دهد. متأسفانه، کنتاکت های آن‌ ها با بسته شدن مثبت محکم بسته نمی ‌شوند و گاهی اوقات به دلیل افراط ‌های دما، دستکاری، شوک یا لرزش، رانش فرکانس نامطلوب را نشان می ‌دهند. رله ‌های لوله رزونانس برای کاربردهایی استفاده می‌ شوند که پاسخ به فرکانس فقط مورد نظر است، مانند ارتباطات، سیگنال ‌دهی انتخابی، انتقال داده و تله ‌متری.

رله ‌های قوطی کریستالی: این نوع رله زمانی به وجود آمد که شرایط محیطی شروع به دیکته شدن رله ‌ها به صورت هرمتیک، سبک وزن و مقاوم در برابر ضربه و لرزش کرد. با رله‌ های قوطی کریستالی، می ‌توان کنتاکت‌ های نسبتاً کوچک با فشار نسبتاً سبک را به کار برد.

همچنین، درجه بندی کنتاکت ها باید به بارهای سبک محدود شود. این رله ها کوچک هستند و با بردهای مدار چاپی (PCB) و مدارهای حالت جامد سازگار هستند. مشکل آنها این است که مکانیسم های داخلی آنها در هنگام استفاده برای بازرسی عمر باقی مانده غیرقابل دسترسی است و گران هستند.

رله ‌های تأخیر زمانی (TDR) : TDR اساساً از یک موتور سنکرون تشکیل شده ‌اند که برای تأخیر طولانی ‌مدت دقیق، در باز و بسته شدن کنتاکت استفاده می ‌شود. محبوب‌ ترین TDR‌ها از یک رله معمولی به ‌علاوه برخی مدارهای هیبریدی مورد نیاز، به‌ علاوه یک محفظه مورد استفاده برای ترکیب همه این عناصر در یک واحد استفاده می ‌کنن.

زمان ‌بندی قابل تنظیم با تغییر تنظیمات گلدان با استفاده از یک دستگیره که می ‌تواند به ‌صورت بیرونی چرخانده شود، یا محور شکاف‌ دار برای تنظیم پیچ ‌گوشتی انجام می‌ شود. با TDR می توان انواع عملکردهای زمان بندی را مدیریت کرد. مانند تأخیر زمان کار، تأخیر زمان انتشار، ایجاد فاصله تأخیر با تنظیم مجدد، زمان ‌بندی توالی با تکرار، تولید پالس و زمان ‌بندی فاصله. تنها نقص TDR این است که دقت تکرار آن ضعیف است.

رله های اجازه دهنده: در این نوع رله، سوئیچینگ کنتاکت زمانی انجام می شود که سیم پیچ برق دار، نیروی کافی برای غلبه بر فنر پیش تنیده ای که کنتاکت ها را در یک موقعیت غیرفعال یا عادی نگه می دارد، فراهم کند. هنگامی که نیروی بایاس با کشش کافی آرمیچر غلبه کرد، به دلیل انرژی دهی سیم پیچ، سوئیچینگ کنتاکت ها انجام می شود. وقتی سیم ‌پیچ قطع می‌ شود، فنرهای کنتاکت به موقعیت غیرفعال خود برمی‌گردند، زیرا اکنون نیروی بایاس فنر بازگرداننده مخالف است.

رله‌ های ضامن دار: این رله‌ ها دارای کنتاکت‌ هایی هستند که تا زمانی که به صورت دستی یا الکتریکی بازنشانی شوند، در موقعیت برق ‌دار یا قطع شده قفل می ‌شوند.

رله های تفاضلی: این رله ها زمانی عمل می کنند که ولتاژ، جریان یا اختلاف توان بین سیم پیچ های متعدد آن به مقدار از پیش تعیین شده برسد.

رله های پله ای: رله های پله ای با قرار دادن کنتاکت هایشان در موقعیت های متوالی به عنوان سیم پیچ در پالس ها کار می کنند. آنها ممکن است در هر دو جهت گام برداشته شوند.

        I.  رله های Dry-reed

رله‌ های Dry- reed با رله ‌های EMR تفاوت دارند زیرا نیازی به آرمیچر ندارند. آنها شار ایجاد می کنند که مستقیماً روی کنتاکت ها بدون استفاده از هیچ پیوندی عمل می کند. آنها به گونه ای ساخته شده اند که دو عنصر رسانای شار مغناطیسی و رسانای الکتریکی که به طور معمول از هم جدا شده اند در یک محفظه شیشه ای مهر و موم شده، بخشی از مسیر اصلی شار سیم پیچ را فراهم می کنند به طوری که وقتی سیم پیچ برق دریافت می کند.

این عناصر به یکدیگر متصل می شوند تا شکل بگیرند. Dry- reed بیشترین کاربرد خود را در ماشین ‌های تجاری، سیستم ‌های ارتباطی، دستگاه ‌های ورودی/ خروجی کامپیوتر، پردازش الکترونیکی داده ‌ها، ابزار آزمایشگاهی و تجهیزات تست تولید پیدا می ‌کنند.

      II. رله های خیس شده با جیوه یا MERCURY-WETTED

رله های تماسی خیس شده با جیوه: در این رله ها، تماس الکتریکی جیوه به جیوه است. وجه های تماس با عمل مویرگی و کشیدن یک لایه جیوه بر روی سطوح اعضای سوئیچینگ ثابت، در حالی که عضو تماس متحرک از یک موقعیت انتقال به موقعیت دیگر منتقل می شود، تجدید می شوند. فیلم جیوه از یک حوضچه در پایین کپسول، بین اعضای ثابت کشیده می شود تا پل زدن ایجاد شود. تماس فلز جامد با فلز جامد صورت نمی گیرد. بنابراین کنتاکت ها در واقع در هر عملیات تجدید می شوند.

با رله ‌های تماسی خیس‌ شده با جیوه، می ‌توان دامنه وسیعی از سطوح سیگنال و توان را به‌طور قابل ‌اطمینانی تغییر داد، بدون اینکه ماهیت بار بر عمر تماس یا عملکرد تأثیر بگذارد. یکی از جزئیات بسیار مهم در مورد این رله ها این است که آنها باید به سمت راست و با شیب محوری کمتر از 20 -30 نسبت به عمودی نصب شوند.

اگر رله معکوس شود، کنتاکت ها از حوضچه جیوه پر شده و ممکن است برای مدتی به درستی کار نکنند. همچنین، از آنجایی که جیوه جزء اصلی عملکرد این رله است. دمای پایین زیر 38.8 درجه سانتیگراد مشکل ساز است زیرا جیوه در این دما جامد می شود.

رله ‌های تماسی خیس‌ شده با جیوه برای پالس ‌شدن آهن‌ ربای ‌های الکتریکی بسیار القایی، مانند کلیدهای پله ‌ای دوار، ایده‌آل هستند. آنها بیشترین کاربرد خود را در تهویه مطبوع و گرمایش، ماشین ‌های تجاری، ارتباطات، دستگاه ‌های ورودی/ خروجی کامپیوتر، کنترل توان الکتریکی، پردازش الکترونیکی داده ‌ها، ابزار آزمایشگاهی و تجهیزات تست تولید می ‌یابند.

رله های تماسی جیوه ای نوع توان سنگین: این رله ها به دلیل ضرورت خلاصی از فرسایش تماسی از رله هایی که بارهای توان سنگین را مدیریت می کنند ساخته شده اند. خواص تجدید تماس مداوم جیوه این کار را انجام می دهد. رسانش در کنتاکت های جیوه نوع نیرو از طریق مخزن جیوه انجام می ‌شود و دو وسیله اصلی برای این فرآیند عبارتند از:

(1) لوله جیوه کج شده (که باعث می‌شود زمانی که لوله حاوی جیوه در یک موقعیت قرار دارد، پایانه ‌ها پل شوند. و بدون پل یا باز در موقعیت دیگر) و تکنیک جابجایی جیوه. در اینجا، یک پیستون به داخل حوضچه جیوه پایین کشیده می شود، به طوری که پلی از جیوه رسانا از یک پایانه به پایانه دیگر امتداد می یابد. بنابراین مداری را بر روی یک سد می بندد که در غیر این صورت یک ترمینال را از دیگری جدا می کند.

 (2) هنگامی که سیم پیچ خاموش می شود، پیستون به سمت بالا شناور می شود، جیوه برای پر کردن مجدد استخر باز می گردد و مدار باز می شود.

    III. رله های حالت جامد (SSR)

رله های حالت جامد کاملاً با سه نوع ذکر شده قبلی متفاوت هستند زیرا آنها هیچ قسمت متحرکی ندارند. SSR اساساً یک وسیله سوئیچینگ نیمه هادی با پایانه های ورودی جدا شده از مسیر سوئیچ خروجی است. سوئیچ خروجی ممکن است یک FET ( برای سوئیچینگ سطح پایین) یا یک آزمایشی (برای سوئیچینگ برق AC، همانطور که در مورد اکثر SSR های امروزی وجود دارد)، و ورودی معمولاً یک سیگنال DC سطح پایین در 3-32 است. محدوده هرتز SSR از یک کنترل، که معادل یک سیم پیچ است، و یک خروجی کنترل شده، معادل کنتاکت ها تشکیل شده است.

مجتمع آموزشی برق برگزار کننده دوره های برق مانند: آموزش برق ساختمان ، آموزش برق صنعتی ، آموزش تعمیرات برد ، آموزش سیم پیچی موتور ، آموزش هوشمند سازی ساختمان ، آموزش PLC و … می باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر با شماره های آموزشگاه تماس بگیرید.