رله صنعتی

رله (Relay) یکی از مهم‌ترین اجزای الکتریکی و الکترونیکی در سیستم‌های کنترل و مدیریت برق است. این وسیله با عبور جریان الکتریکی از کنتاکت‌های خود، مدارهای مختلفی را باز و بسته می‌کند؛ به عبارت دیگر، رله‌ها عملکردی شبیه کلید دارند و می‌توانند با دریافت یک سیگنال کوچک ورودی، مدارهای با جریان بالاتر را کنترل کنند.

رله‌ها در انواع مختلفی برای کاربردهای گوناگون طراحی و ساخته می‌شوند. رله‌های الکترومغناطیسی، رله‌های حالت جامد، رله زمانی، رله حرارتی و رله بوخهُلتس از جمله متداول‌ترین انواع رله هستند. در ادامه این مقاله، به بررسی دقیق انواع، کاربردها، نحوه عملکرد و مزایا و معایب هر یک از این رله‌ها خواهیم پرداخت. امید است که این مقاله بتواند دید جامع و کاملی نسبت به این موضوع مهم فراهم کند.

رله چیست؟

رله (Relay) یک دستگاه الکتریکی است که وظیفه قطع و وصل کردن جریان برق را برعهده دارد و می‌تواند به عنوان یک کلید هوشمند عمل کند. علی‌رغم شباهت به کلیدهای دستی، رله از این جهت تفاوت دارد که قابلیت کنترل از راه دور را نیز داراست.
در مقایسه با کلیدهای دستی که نیاز به دخالت فیزیکی شما دارند، رله‌ها از طریق کنترل‌های الکترونیکی از راه دور نیز قابل مدیریت هستند؛ به عبارت دیگر، رله‌ها کمک می‌کنند تا به ‌وسیله فرمان‌های الکترونیکی، از دور دستگاه‌ها و تجهیزات الکتریکی را کنترل و مدیریت کنید.

برای توضیح مفهوم رله، مثال زیر را در نظر بگیرید:
در یک خانه هوشمند، شما می‌توانید با استفاده از یک کنترل الکترونیکی، نورهای اتاق‌ها را از راه دور روشن یا خاموش کنید. حتی اگر خارج از خانه باشید، با فشردن یک دکمه از وضعیت نورها مطلع شوید و آن‌ها را کنترل نمایید. در این توضیح، تفاوت ویژگی‌های رله با کلیدهای دستی و توانایی کنترل از راه دور آن، به خوبی مشخص شده است.

چرا باید از رله استفاده کنیم؟

استفاده از رله‌ها دلایل متعددی دارد که مهم‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از:

• جداسازی مدارهای کنترل و قدرت: رله‌ها با جدا کردن مدارهای الکتریکی کم‌مصرف کنترلی از مدارهای قدرت پرمصرف، ایمنی و عملکرد سیستم‌های الکتریکی را بهبود می‌بخشند.
• کنترل از راه دور: رله‌ها امکان کنترل مدارها از فاصله‌ دور را فراهم می‌کنند.
• حفاظت و ایمنی: رله‌های حفاظتی مانند رله جریان بیش از حد، مدارها را در برابر خطرات احتمالی محافظت می‌کنند.
• عملکردهای خاص: رله‌ها می‌توانند عملکردهای خاصی مانند کنترل زمانی، شمارش و … را انجام دهند.
• آسان کردن طراحی مدار: استفاده از رله به جای مدارهای پیچیده، طراحی سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی را ساده‌تر می‌کند.

بنابراین به کارگیری رله‌ها مزایای بسیار زیادی دارد و یکی از اجزای کلیدی در طراحی مدارهای الکتریکی و الکترونیکی به حساب می‌آید.

کاربردهای رله چیست؟

رله در حوزه‌های مختلف و برنامه‌های الکترونیکی به کار می‌رود و کاربردهای گسترده‌ای دارد. در زیر تعدادی از کاربردهای رله آورده شده است:

• اتوماسیون صنعتی: در خطوط تولید و صنایع مختلف، رله‌ها برای کنترل و مدیریت تجهیزات و دستگاه‌ها به کار می‌روند.
• سیستم‌های اتوماسیون خانگی: در اتوماسیون خانگی و هوشمند، رله‌ها برای کنترل نورها، گرمایش، کولر، درب‌ها و دستگاه‌های الکتریکی خانگی دیگر به کار می‌روند.
• تجهیزات پزشکی: در دستگاه‌های پزشکی مانند دستگاه‌های تصویربرداری و تجهیزات تشخیصی، رله‌ها جهت کنترل عناصر الکتریکی و الکترونیکی استفاده می‌شوند.
• سیستم‌های انرژی‌های تجدیدپذیر: در سیستم‌های خورشیدی و بادی، رله‌ها جهت کنترل جریان برق و اتصال به شبکه الکتریکی به کار می‌روند.
• صنعت حمل و نقل: در قطارها، هواپیماها و کشتی‌ها، رله‌ها جهت کنترل سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی استفاده می‌شوند.
• مخابرات: در تجهیزات مخابراتی و شبکه‌های ارتباطی، رله‌ها برای کنترل و اتصالات به کار می‌روند.
• ماشین‌آلات و تجهیزات هوشمند: در صنایع مختلف از جمله ماشین‌آلات CNC، رباتیک و تجهیزات هوشمند، رله‌ها جهت کنترل عملیات و تصمیم‌گیری‌های الکتریکی استفاده می‌شوند.

انواع رله

• رله کنترل فاز :

یک تجهیز کنترلی و حفاظتی است که تعادل و تناسب فاز، نقص فاز (دو فاز یا تکفاز شدن)، تغییرات شدیدولتاژی را در سیستم‌های سه‌فاز کنترل می‌کند. این تجهیز را در بازار کشور با نام‌های دیگری مانند رله حفاظت فاز، رله خرابی فاز، رله پایش خط یا رله نظارت فاز نیز می‌شناسند.

• رله بی متال :

لطفاً این جمله نیز اضافه گردد : “از گرم شدن بیش از حد الکتروموتور جلوگیری می‌کند.”

• رله مغناظیسی :

این رله ها از آهنربا برای ایجاد میدان مغناطیسی استفاده کرده و مطابق با اصول جاذبه مغناطیسی عمل می‌کنند. میدان مغناطیسی تشکیل شده برای سوئیچینگ و عملیات مکانیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. بعنوان مثال، برای کنترل لوازم خانگی با مدارات ولتاژ پایین استفاده می‌شود.

• رله سنجشی :

در این تجهیزات بازه‌ی دقت و حساسیت تعریف می‌گردد تا هنگام تغییر یک پارامتر الکتریکی و یا فیزیکی شروع به کار کند بعبارتی دیگر اگر یک پارامتر الکتریکی مشخص شده از مقدار تعیین و تنظیم شده کمتر و یا بیشتر شود رله سنجشی آن تغییرات را می‌سنجد و وارد عمل می‌شود.

• رله زمانی :

تجهیزی کنترل خودکار است که طبق اصول الکترومغناطیسی و مکانیکی بسته شدن یا باز شدن کنتاکت ها را تاخیر می‌اندازد. پروتکل کلی آن بدین صورت است که از زمانی که سیم پیچ تجهیز، سیگنال جذب را دریافت می‌کند تا عملکرد کنتاکت تأخیر وجود دارد.

• رله جهت یاب :

اهمیت این تجهیز از آن حیث است که نقش مؤثری در شبکه برای حفاظت محلی (selective) دارد. بعبارتی دیگر به وسیله‌ی رله‌ی جهت یاب این امکان میسر می‌گردد که فقط آن قسمت از شبکه که خسارت دیده و معیوب شده را از مدار خارج کنیم.

• رله حالت جامد:

نام دیگر این تجهیز الکتریکی رله SSR است، عملکرد SSR شبیه رله‌های الکترومکانیکی می‌باشد که در واقع یک المان سوئیچینگ الکترونیکی می‌باشد. در این رله می‌توان با یک سیگنال کنترلی جریان و یا ولتاژ بزرگتر را کنترل کرد. با این تفاوت که در این تجهیز هیچ قسمت متحرکی وجود ندارد و دارای ابعاد کوچکی هستند.

• رله شیشه ای :

رله شیشه‌ای یا بعبارتی دیگر رله کمکی، نوعی سوئیچ الکترومغناطیسی است که در بارهای سبک و جریان های پایین مورد استفاده قرار می‌گیرد این تجهیز ساختاری ساده و شبیه به کنتاکتور دارد. در نامی دیگر از آنها با نام رله فرمان نیز یاد می‌شود زیرا از این تجهیز در مدارهای فرمان بسیار استفاده می‌شود.