در چندین دهه اخیر، رله‌های صنعتی به طور گستره در اتوماسیون مورد استفاده قرار گرفته‌اند. این قطعات، واحدهای اصلی سازنده مدارهای الکتریکی هستند و به کمک آن‌ها، اولین سیستم‌های خودکار قادر شدند تا حتی بدون نیاز به کامپیوترها و PLCها و کار کنند. با وجود اینکه امروزه میزان استفاده از رله‌ها در مدارهای منطقی مثل قبل نیست، اما این قطعات همچنان کاربرد خود را در سیستم‌های کنترل حفظ کرده‌اند. نکته مثبت یک رله مکانیکی این است که می‌تواند جریان‌ها و بارهای زیادی را که هدایت کند که معمولا بدون وجود یک نیمه رسانای بسیار بزرگ‌تر و گران‌تر امکان پذیر نخواهد بود. اما در مقابل، رله‌ها معایب خود را نیز دارند. یکی از این معایب اصلی آن‌ها این است که به دلیل حرکات زیاد آن‌ها، احتمال شکسته شدنشان بیشتر می‌شود. اگرچه در بسیاری از موارد، استفاده از رله‌ها پیشنهاد نمیشود، اما همچنان برای بارهایی که نیاز به آمپراژ بالا دارند مانند موتورها، بخاری‌ها، محرک‌ها و...، نادیده گرفتن رله‌ها غیر ممکن خواهد بود.
در این مقاله، رله و انواع آن را بررسی کرده و کاربردهای اصلی آن‌ها را مرور می‌کنیم. حتما تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید چرا که در پایان این مطلب، بهترین برندهای رله موجود در ایران را نیز معرفی خواهیم کرد.
فهرست مطالب
- رله چیست
- اجزای رله
- رله چگونه کار می‌کند
- انواع رله
- مزایای و معایب رله
- کاربردهای رله
- تخصصی‌ترین برندهای تولید کننده رله
- بهترین برندهای رله موجود در ایران
رله چیست؟
رله یک دستگاه الکترومکانیکی یا الکترونیکی است که برای کنترل و محافظت از دارایی‌ها یا تجهیزات الکتریکی در مقابل اختلالات و خطرات مختلف، از جمله افزایش جریان یا ولتاژ، استفاده می‌شود. این دستگاه به طور خودکار و در زمان کوتاهی عملیات محافظتی انجام می‌دهد. رله‌ها در انواع مختلف برای کاربردهای مختلفی مانند حفاظت از مدارهای برق، کنترل خطوط انتقال برق، کنترل دستگاه‌های الکتریکی و غیره استفاده می‌شوند. رله‌های صنعتی اجزای متداول در موتورها هستند که بسته به نوع موتور و کاربرد آن، انواع حفاظت را برای موتور فراهم می‌کنند. به عبارتی دیگر، رله یک کلید است که برای کنترل وضعیت تجهیزات الکتریکی مثل موتور و نظارت بر آن ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اجزای رله
رله از اجزای مختلفی تشکیل شده است که به طور کلی عبارتند از:
- پیش‌تنظیم کننده (Setting Device): قسمتی از رله که تنظیم‌های مورد نیاز برای عملکرد رله را شامل می‌شود؛ مانند تنظیم‌های جریان و ولتاژ.
- مدار تشخیص (Detection Circuit): بخشی از رله که اختلالات الکتریکی مانند افزایش جریان یا ولتاژ را تشخیص می‌دهد.
- کنترل کننده (Control Device): این بخش به دریافت سیگنال از مدار تشخیص و انجام عملکرد‌های مختلف بر اساس آن، مانند قطع یا وصل کردن مدارها، می‌پردازد.
- قاب و محفظه (Enclosure): قسمت محافظتی رله که از دسترسی غیرمجاز و آلودگی‌های محیطی جلوگیری می‌کند.
- کانتکت‌ها (Contacts): این بخش از رله به دیسک‌های فلزی متصل است که به کمک سیگنال کنترل کننده، اتصال‌های الکتریکی را باز و بسته می‌کند.
- مدارهای تقویت کننده (Amplifying Circuits): در برخی انواع رله‌ها، مدارهای تقویت کننده جهت تقویت و افزایش قدرت سیگنال‌ها برای کنترل کننده استفاده می‌شود.
- سنسورها (Sensors): در رله‌های پیشرفته‌تر، سنسورها جهت تشخیص و جمع‌آوری اطلاعات از محیط اطراف مورد استفاده قرار می‌گیرند.
همچنین بسته به نوع رله و کاربردهای خاص، اجزای مختلف دیگری نیز ممکن است به آن اضافه شوند.
رله چگونه کار می کند؟
در زمان اعمال جریان به سیم پیچ، کنتاکتی که معمولاً باز است، بسته می‌شود و اجازه می‌دهد جریان از سمت تماس رله عبور کند.
رله به عنوان یک دستگاه الکترومکانیکی یا الکترونیکی، به منظور کنترل یا محافظت از تجهیزات الکتریکی در مقابل اختلالات مختلف عمل می‌کند. عملکرد رله به صورت زیر است:
1) تشخیص اختلال: ابتدا رله با استفاده از مدار تشخیصی خود (Detection Circuit) اختلالاتی مانند افزایش جریان یا ولتاژ را تشخیص می‌دهد.
2) ارسال سیگنال کنترل: در صورت تشخیص اختلال، مدار تشخیصی، سیگنالی به مدار کنترلی (Control Device) رله ارسال می‌کند.
3) تحریک قطعات مکانیکی: در رله‌های الکترومکانیکی، سیگنال کنترلی باعث تحریک قطعه‌های مکانیکی می‌شود. این قطعه‌ها (دیسک‌های فلزی) که معمولا به کمک یک سوئیچ به هم وصل می‌شوند، تحریک شده و اتصال الکتریکی بین تماس‌ها برقرار یا قطع می‌شود.
4) عملکرد مدارهای تقویت کننده: در رله‌های پیشرفته‌تر با مدارهای تقویت کننده، سیگنال کنترلی تقویت و افزایش قدرت می‌یابد تا به طور کامل تحریک قطعه‌های مکانیکی را انجام دهد.
5) کنترل تغییر حالت کانتکت‌ها: با تحریک قطعه‌های مکانیکی، کانتکت‌های الکتریکی رله باز و بسته می‌شوند؛ به این ترتیب مدارهای الکتریکی دیگر تحت کنترل رله قرار می‌گیرند.
انواع رله
رله‌ها انواع بسیار زیادی دارند که در این بخش به چند نمونه از پرکاربردترین آن‌ها اشاره می‌کنیم.
1- رله الکترومغناطیسی
کارکرد این نوع رله بر اساس قوانین جذب و دفع مغناطیسی بین میدان مغناطیسی و جریان الکتریکی است. رله الکترومغناطیسی شامل یک سیم مفتول است که وقتی جریان الکتریکی از آن عبور می‌کند، یک میدان مغناطیسی ایجاد می شود که باعث جذب یا دفع قطعه های فلزی درون رله می شود. این نوع رله ها به عنوان سوئیچ های الکترومغناطیسی عمل می کنند. به عبارتی دیگر، وقتی جریان الکتریکی از طریق سیم مفتول رله عبور می کند، میدان مغناطیسی ایجاد می شود که قطعه‌های فلزی درون رله را تحریک می کند. این تحریک باعث می‌شود که کانتکت‌های الکتریکی داخل رله باز یا بسته شوند، و به این ترتیب مدارهای الکتریکی مرتبط کنترل می‌شوند.
رله‌های الکترومغناطیسی در مواردی که نیاز به کنترل و محافظت از تجهیزات و دستگاه‌های الکتریکی با توجه به جریان، ولتاژ یا تغییرات دما وجود دارد، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
2- رله شیشه‌ای
رله شیشه‌ای یا گلاس به عنوان یک وسیله حفاظتی در سراسر جهان برای اطمینان از ایمنی انسان در برابر شوک الکتریکی استفاده می‌شود. این رله با استفاده از قطعات الکترونیکی مانند ترانزیستور، مقاومت، خازن و غیره تولید می‌شود.
3- رله حرارتی
رله حرارتی یک نوع رله است که بر اساس تغییرات دما عمل می‌کند. این نوع رله‌ها به منظور کنترل و محافظت از تجهیزات و فرآیندهایی که به تغییرات دما حساس هستند، استفاده می‌شوند.
عملکرد رله حرارتی به این صورت است:
- وقتی دما به مقدار تنظیم شده در رله می رسد، مدار داخلی رله تحریک می‌شود.
- این تحریک می‌تواند باعث قطع یا وصل شدن مدارهای الکتریکی مرتبط با تجهیزات یا فرآیند مورد نظر شود.
- این نوع رله‌ها معمولاً در کنترل دماهای صنعتی، اتوماسیون ساختمانی، سیستم‌های خنک کننده و سیستم‌های گرمایشی استفاده می‌شوند.
4- رله ولتاژ بالا
رله ولتاژ بالا (High Voltage Relay) یک نوع رله است که برای کنترل و مدیریت سیستم‌ها و تجهیزاتی که با ولتاژ بالایی کار می‌کنند، استفاده می‌شود. ولتاژ بالا معمولاً به ولتاژ‌هایی اشاره دارد که به طور عمومی بیشتر از 1000 ولت می‌باشد. این نوع رله‌ها از مکانیزم‌هایی از جمله ترانسیستورها، تریستورها و سایر قطعات الکترونیکی برای مدیریت ولتاژ بالا استفاده می‌کنند. هدف اصلی رله ولتاژ بالا، کنترل و محافظت از تجهیزات و سیستم‌هایی است که با این نوع ولتاژ کار می‌کنند.
مثال‌هایی از کاربردهای رله ولتاژ بالا شامل:
- کنترل سیستم‌های توزیع برق با ولتاژ بالا
- کنترل و مدیریت تجهیزات تولید برق از منابع ولتاژ بالا
- محافظت از تجهیزات حساس در مقابل ولتاژهای ناپایدارو متغیر
- استفاده در انتقال برق از نیروگاه‌ها به شبکه‌های توزیع برق
5- رله تایمر یا رله زمانی یا رله تاخیری
این رله به کمک تایمرها یا زمان‌سنج‌ها کنترل می‌شود و برای کنترل و مدیریت دستگاه‌ها یا فرآیندها بر اساس مقدار زمان تنظیم شده به کار می‌رود.
عملکرد رله زمان به این صورت است:
- در ابتدا، زمان تنظیم شده در رله زمان به عنوان زمان تاخیر تعیین می‌شود.
- وقتی که مدت زمان تاخیر به پایان برسد، رله زمان به صورت خودکار عملیاتی را انجام می‌دهد. این عملیات می‌تواند شامل باز یا بسته شدن مدارها، تغییر وضعیت دستگاه‌ها و سایر عملیات‌های کنترلی باشد.
استفاده از رله زمان می‌تواند به کمک تنظیمات دقیق و مشخصات فنی آن به نحوه کاربرد مختلف و متناسب با نیازهای خاص کمک کند.
6- رله جریان و رله ولتاژ
رله ولتاژ و جریان دو نوع رله هستند که بر اساس ولتاژ یا جریان الکتریکی عمل می‌کنند و در کنترل و مدیریت مدارها و تجهیزات الکتریکی استفاده می‌شوند. هر دو نوع رله ولتاژ و جریان در بخش‌های مختلف صنعت، انرژی، ساختمان، خودرو و غیره برای مدیریت و کنترل اجزای مختلف مدارها و تجهیزات کاربرد دارند.
1-6- رله ولتاژ (Voltage Relay):
رله ولتاژ بر اساس تغییرات ولتاژ الکتریکی در یک مدار عمل می‌کند. وقتی ولتاژ در مدار به حد مقدار تنظیم شده (تراپ) می‌رسد، رله ولتاژ عملیاتی را آغاز می‌کند. این نوع رله به عنوان محافظت در مقابل ولتاژهای ناپایدار یا ناهماهنگی‌های ولتاژی کاربرد دارد. همچنین می‌تواند برای کنترل و مدیریت تجهیزات به طور دقیق ولتاژ مورد نیاز استفاده شود.
2-6- رله جریان (Current Relay):
رله جریان بر اساس تغییرات جریان الکتریکی در یک مدار عمل می‌کند. وقتی جریان در مدار به حد مقدار تنظیم شده (تراپ) می‌رسد، رله جریان عملیاتی را آغاز می‌کند. این نوع رله به عنوان محافظت در مقابل جریان‌های اضافی، شکست‌ها و اتفاقات ناگوار در مدارهای الکتریکی کاربرد دارد.
7- رله حالت جامد یا رله SSR
رله حالت جامد (Solid State Relay یا SSR) یک نوع رله الکترونیکی است که بدون استفاده از قطعات مکانیکی مانند کانتکت‌های الکتریکی عمل می‌کند. این نوع رله از قطعات الکترونیکی مانند تریستورها و ترانزیستورها برای کنترل جریان الکتریکی استفاده می‌کند.
مهمترین ویژگی‌های رله حالت جامد عبارتند از:
- عدم استفاده از قطعات مکانیکی
- سرعت بالا
- عدم تولید نویز الکتریکی
- مناسب برای کنترل بارهای کوچک تا متوسط
از رله‌های حالت جامد در برنامه‌هایی که نیاز به کنترل دقیق جریان الکتریکی، کنترل ترتیب زمانی، کنترل دما و سایر عملیات‌های الکتریکی دارند، استفاده می‌شود. این رله‌ها معمولاً با توجه به نوع بار و نیاز به کنترل در محیط‌های خاص، مشخصات فنی و تنظیمات مختلفی دارند.
8- رله ایمنی
رله ایمنی (Safety Relay) یک نوع رله است که برای حفاظت و ایجاد ایمنی در محیط‌ها و فرآیندهایی که ممکن است خطرناک باشند، استفاده می‌شود. هدف اصلی این نوع رله، جلوگیری از وقوع حوادث و تأمین ایمنی کارکنان، تجهیزات و محیط کار است. رله‌های ایمنی عملکردی حساس و دقیق دارند و معمولاً بر اساس استانداردها و مقررات ایمنی مشخصی طراحی و تست می‌شوند. این رله‌ها می‌توانند انواع مختلفی از خطرات را از جمله وجود جریان بیش از حد، فشار بالا، دمای بیش از حد، خطر نزدیکی به دستگاه‌ها و... شناسایی کنند.
مزایا و معایب رله
مزایای رله
- رله‌ها به ما این امکان را می‌دهند که بتوانیم یک دستگاه را از راه دور را کنترل کنیم.
- می‌توانید تماس‌ها را به راحتی تغییر دهید.
- قسمت فعال کننده بخش محرک را ایزوله می‌کند.
- در دماهای بالا به خوبی کار می‌کند.
- با جریان کم فعال می‌شود، اما می‌تواند ماشین‌های بزرگ با قدرت زیاد را فعال کند.
- با یک سیگنال واحد، می‌توانید چندین تماس را همزمان کنترل کنید.
- می‌تواند جریان مستقیم یا جریان متناوب را تغییر دهد.
معایب رله
- تماس‌ها در طول زمان و استفاده مداوم (ساییدگی، اکسیداسیون و غیره) آسیب می‌بینند.
- با فعال و غیرفعال شدن کنتاکت‌ها نویز زیادی تولید می‌کنند.
- زمان سوئیچ کردن زیاد است.
کاربردهای رله
در زیر برخی از رایج ترین کاربردهای رله در صنایع اتوماسیون، انرژی، شبکه هوشمند، مخابرات و برق آورده شده است.
- برای برنامه های ON/OFF استفاده می‌شود.
- قابلیت سوئیچینگ مدارهای متعدد
- از رله‌های سیم پیچ برای حفاظت مدارها استفاده می‌شود.
- مدار قدرت بالا را با سیگنال توان کم کنترل می‌کند.
- استفاده در لوازم خانگی مانند یخچال، ماشین لباسشویی
- برای تجهیزات قالب گیری، ماشین آلات بسته بندی، ماشین‌های فروش
- مورد استفاده در کنترل موتور و روشنایی
- مورد استفاده در صنایع هوافضا، دفاع و خودروسازی
- رله‌های حالت جامد از دستگاه‌های نیمه هادی قدرت مانند ترانزیستورها و تریستورها برای تغییر جریان تا 100 آمپر استفاده می‌کنند.
- جلوگیری از حفاظت غیر جهت جریان اضافه
- کنترل جهت خطاهای زمین
تخصصی‌ترین برندهای تولید کننده رله
با توجه به نیاز صنایع مختلف به برق و اتوماسیون، امروزه برندهای بسیار متعددی در سراسر دنیا در زمینه تولید قطعات برق صنعتی و اتوماسیون مشغول به فعالیت هستند. اما از موفق‌ترین و تخصصی‌ترین شرکت‌های این حوزه می‌توان این موارد را نام برد:
Finder- رله فیندر ایتالیا
Omron- رله امرون ژاپن
Phoenix contact- رله فونیکس آلمان
Schrack technik- رله شراک اتریش
Relpol- رله رلپل لهستان
بهترین برندهای رله موجود در ایران
با وجود تنوع و گستردگی صنایع در حال فعالیت در ایران، تامین قطعات برق و اتوماسیون صنعتی به یک نیاز تبدیل شده است و در پی آن، شرکت‌های مختلفی به واردات و تامین این کالا می‌پردازند. یکی از تخصصی‌ترین و برترین شرکت‌های تولید کننده رله در سراسر جهان، شرکت فیندر ایتالیاست. محصولات برند فایندر، به دلیل کیفیت بالا و داشتن استاندارهای مختلف، هر روزه به سراسر دنیا صادر می‌شوند. در همین راستا، شرکت عمران نیرو، نماینده رسمی finder در ایران، با بیش از 10 سال سابقه در زمینه توزیع تجهیزات برق صنعتی و اتوماسیون، وارد کننده انواع رله‌های فیندر در ایران است. برای خرید رله فیندر می‌توانید به صفحه محصولات مراجعه کنید و یا با نمایندگان فروش ما تماس بگیرید.
0 دیدگاه
دیدگاهی در رابطه با این نوشته به ثبت نرسیده است.
شما اولین نفر باشید.