رله چیست؟

رله یک تجهیز حفاظتی و کلیدزنی اتوماتیک بوده که قادر به تشخیص شرایط غیر عادی مدار‌های الکتریکی می‌باشد. این تجهیزات هنگام دریافت یک یا چند سیگنال الکتریکی مانند ولتاژ و جریان، کنتاکت‌های بار را باز و بسته می‌کنند. رله‌ها در مکان‌هایی که نیاز به کنترل مدار بوسیله یک سیگنال کوچک و یا کنترل چندین مدار توسط یک سیگنال باشد استفاده می‌گردد. رله را ژوزف هانری در سال ۱۸۳۵ میلادی اختراع کرد.
عملکرد اصلی این تجهیز، قطع یا وصل کنتاکت برای خاموش یا روشن کردن کلید، بدون دخالت انسان و به کمک یک سیگنال می‌باشد. رله‌ها عمدتا برای کنترل کردن مدار توان بالا توسط یک سیگنال توان پایین مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین رله‌ها بهترین وسیله برای عایق گالوانیک بین ولتاژ‌های بالا و پایین در یک مدار می‌باشند.

 

ساختار یک رله

طراحی یک رله الکترومکانیکی به صورتی است که دارای تعداد کمی قطعه مکانیکی شامل آهنربا، تیغه متحرک، کنتاکت، یوغ و یک فنر/ قاب / پایه می‌باشد، این قطعات در تصاویر داخلی رله زیر نشان داده شده است. تمامی این قطعات به صورت منطقی مرتب شده اند تا به یک رله تبدیل شوند.

 

قطعات داخلی رله

آهنربای الکتریکی:
یک آهنربای الکتریکی نقش مهمی در داخل رله ایفا می‌کند. این قطعه یک فلز است که ویژگی مغناطیسی ندارد، اما می‌تواند به کمک یک سیگنال الکتریکی به یک آهنربا تبدیل شود. هنگام عبور جریان از هادی، خاصیت آهنربایی پیدا می‌کند. بنابراین، هنگامی که یک فلز که با سیم مسی سیم پیچی شده و توسط یک منبع مناسب تغذیه شود، این فلز می‌تواند به عنوان یک آهنربا عمل کرده و فلزات را در محدوده خود جذب کند.
تیغه متحرک:
تیغه متحرک یک قطعه فلزی ساده است که روی یک محور یا یک پایه به صورت متعادل قرار گرفته که می‌تواند توسط کنتاکت متصل به آن مدار را قطع یا وصل کند.

کنتاکت:
هادی‌هایی هستند که درون دستگاه وجود دارند و به ترمینال‌ها وصل شده اند.

یوغ:
یک قطعه فلزی کوچک است که بر روی هسته نصب شده و زمانی که هسته مغناطیس می‌شود، تیغه را جذب و نگه می‌دارد.

فنر (سفارشی):
تعداد کمی رله به فنرنیاز ندارند، درصورت استفاده از آن، فنر به یک انتهای تیغه متصل می‌شود تا بتواند به آسانی حرکت کند. می‌توان به جای یک فنر، از یک پایه فلزی استفاده کرد.

نحوه عملکرد رله

در رله‌ها یک آهنربای الکتریکی وجود دارد که با استفاده از یک ولتاژ کم، باعث مغناطیس شدن هسته و حرکت دادن یک صفحه شده و باعث اتصال دو سر ترمینال خواهد شد.
در عکس زیر، اگر ترمینال سیم پیج به ولتاژ پایین مثل ۵ ولت متصل شود، اتصال مشترک پایین آمده و در این حالت اتصال NC جدا شده و به اتصال NO متصل می‌شود؛ و اگر ولتاژ ۵ ولت قطع شود، فنر موجب کشیده شدن صفحه به سمت بالا شده و اتصال را از NO قطع کرده و به NC متصل می‌کند. شما توسط پایه مشترک که بین دو ترمینال NC و NO حرکت می‌کند می‌توانید حالت پیش فرض خاموش یا روشن را برای رله در مدار خود انتخاب کنید.


پایه ها:
COIL: این دو پایه به سیم پیچ متصل هستند و با دادن ولتاژ به این دو پایه، رله فعال/غیرفعال می‌شود، درواقع همان کار قطع و وصل کردن رله را انجام می‌دهند.

NC: (مخفف Normally Closed) در حالت عادی باز بوده و این پایه به پایه مشترک (COM) وصل نیست، زمانی که رله فعال می‌شود این دو پایه به هم وصل می‌شوند.

NO: (مخفف Normally Open) درحالت عادی بسته بوده و این پایه به پایه مشترک (COM) وصل است و رله غیرفعال می‌باشد.

COM: این پایه هم، پایه مشترک است که در حالت عادی به NC وصل بوده و زمانی که رله فعال شده به NO وصل می‌شود. COM مخفف کلمه common می باشد.