رله و رله  برد چیست؟

رله و رله برد :

ابتدا به توضیح رله و سپس به رله برد میپردازیم  رله یک نوع کلید الکتریکی – مکانیکی میباشد  که توسط یک آهن ربای الکتریکی عمل مکانیکی سوییچ را انجام میدهد در واقع جریان را از یک سیم‌پیچ بنام بوبین عبور داده و میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند که باعث تحریک تیغه‌های مکانیکی می‌شود. SSR یا رله‌های حالت‌جامد دارای بخش مکانیکی نبوده و اجزای متحرکی ندارند.
این قطعه الکترونیکی درکنترل یک مدار توسط یک سیگنال با توان پایین (با ایزولاسیون الکتریکی کامل میان مدارات قدرت و فرمان)، یا کنترل چندین مدار با یک سیگنال نیز استفاده میشوند.
همچنین این امکان را فراهم می‌سازند که توسط یک سیگنال کنترلی ضعیف (جریان الکتریکی بسیار کم) بتوان تجهیزاتی با جریان بالا را راه‌اندازی و کنترل نمود.

رله برد یکی از تجهیزات مهم و پراستفاده در اتوماسیون صنعتی کارت رله یا رله برد میباشد که در حقیقت یک برد الکترونیکی است که تعدادی رله روی آن نصب شده و با توجه به قیمت کمتر، نصب راحت‌تر و …. جایگزین رله‌های ریلی شده است. رله برد، باتوجه به تعداد رلهها، انواع مختلفی دارد مثلا له بردهای 4 پایه (یا کانال) یا 8 پایه و… (منظور از تعداد کانال یا پایه، همان تعداد رله های روی برد است.)  به طور معمول روی هر  رله برد ، دیود هرزگرد، نشانگر LED  و پل دیود و مقاومت، جهت حفاظت از برد قرار گرفته است.

اجزای تشکیل‌دهنده رله‌های مکانیکی :

• بوبین (سیم‌پیچ ) ورودی: بوبین، که سیم‌پیچ یا کویل ورودی نیز به آن میگویند برای عملکرد نیاز دارد به اتصال دوسر تغذیه ( + و -) به دوسر آن
• تیغه مشترک – COM : به این پایه سیگنال مشترک ( فاز در سیستم تکفاز و سر + تغذیه در سیستم DC) متصل می‌شود.
• تیغه باز (NO-Normal Open) :این تیغه در حالت عادی باز میباشد و با تحریک بوبین(ولتاژ دار شدن بوبین) بسته می‌شود.اگر بخواهیم به وسیله ی تحریک ورودی، خروجی عمل کند( اتصال تیغه COM به NO)، باید مصرف‌کننده را به این تیغه وصل کنیم.
• تیغه بسته (NC-Normal Close) : در حالت عادی این تیغه بسته ( متصل به COM ) میباشد و اگر بخواهیم به وسیله تحریک ورودی، خروجی را قطع نماییم، باید مصرف‌کننده را به این تیغه وصل‌کنیم. بعضی از مدل‌های رله تیغه NC ندارند و فقط COM و NO دارند.

انواع :

رله فرمان :

1. رله plc
2. انواع رله برد

رله حفاظتی :

1. حرارتی (بیمتال)  2.کنترل فاز  3.کنترل بار  4.جریان نشتی اتصال زمین (ارت فالت)
5.کنترل سطح

کاربردها :

کاربردهای اصلی  عبارت‌اند از:

• بین قسمت کنترل و بار ایزوله الکتریکی ایجاد میکنند
• توان خروجی را افزایش میدهند(تقویت توان خروجی بخش کنترلی)

مهم‌ترین کاربرد رله در افزایش توان خروجی‌های PLC و سایر تجهیزات داخلی تابلو برق و تابلوهای آسانسور می‌باشد.
نکته : این قطعه برای استفاده در مدار فرمان است و برای مصارف قدرتی حتماً باید از کنتاکتور استفاده شود.

پارامترهای انتخاب رله مناسب:

برای انتخاب یک رله باید موارد زیر را مد نظر داشته باشیم، یا باید موارد زیر را به فروشنده اعلام نماییم تا محصول مناسب را دریافت کنیم.

شرکت تولیدکننده و برند آن:

در حال حاضر انواع برندهای ساخت چین، مالزی و اندونزی در بازار یافت می‌شود وهم چنین  فیندر (finder)، رلپل(relpol) و پارس تکنولوژی که از محبوبیت بیشتری نسبت به دیگر برندها در بازار برخوردار میباشند که شرکت صنایع پایدار مهرنیرو نمایندگی یا عاملیت این برندهای تاپ را در بازار بر عهده دارد.

نوع ولتاژ کاری:

که به دو دسته AC و DC تقسیم می‌شوند.( این ولتاژ به ولتاژ تحریک بوبین مربوط میشود و کنتاکت میتواند به هر دو نوع ولتاژ AC و DC متصل شود)

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:

رله ها از لحاظ تعداد کنتاکت در انواع تک کنتاکت، دو کنتاکت، سه کنتاکت، چهار کنتاکت و …. تولید می‌شود. ( تک کنتاکت یعنی یک تیغه COM, NC , NO دارد ، دو کنتاکت یعنی دوتیغه COM, NC , NO دارد و…) تعداد کنتاکت ها بسته به تعداد المان‌هایی که قصد کنترل هم‌زمان آن‌ها را داریم، تعیین می‌شود.

آمپر رله:

حداکثر جریانی که می‌تواند از کنتاکت عبور کند آمپررله نام دارد 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 است و با اتصال بارهای سلفی یا خازنی مانند انواع شیرهای برقی، ترمزها، لامپ‌های LED و …، این جریان بسیار کمتر میشود. آسان‌ترین راه تشخیص بارهای اهمی از غیر اهمی زمانی است که در هنگام کنترل بارهای غیر اهمی، روی کنتاکت جرقه دیده ‌شود.

نکات مهم در انتخاب رله برد:

ولتاژ ورودی:

ولتاژ هر رله برد با توجه به رله روی آن مشخص می شود . رنج تولید ولتاژ های رله ۱۱۰،۴۸،۲۴،۱۲،۵ و ۲۲۰ ولت میباشد. ولتاژ تحریک می ‌تواندبه دو صورت AC یا DC باشد. ولتاژ ورودی با اسم‌های دیگری مانند ولتاژ تحریک رله برد یا ولتاژ تغذیه رله برد هم نامیده می ‌شود.

جریان کنتاکت‌ها:

رله‌ ها در آمپراژهای ۲۰،۱۶،۱۰،۷،۶،۵ و ۲۵ آمپر تولید میشوند. توجه نمایید که این آمپراژها برای بار اهمی می باشد و برای بارهای سلفی یا خازنی (مثل موتور، شیر برقی، ترمز، روشنایی و ….) این آمپراژ تا حدود ۸۵% افت می‌ نماید.

تعداد کانال:

رله بردها معمولاً در تعداد ۱۲،۸،۶،۴،۲ و ۱۶ پایه یا کاناله تولید می‌ شوند. 

رنج ولتاژ خروجی:

رله ‌های معمول در بازار را حداکثر می‌ توان تا ۳۰ ولت DC یا ۲۵۰ ولت AC را به کنتاکت آن‌ها اتصال کرد و از حداکثر جریان نامی کنتاکت ها، با متصل بار استاندارد استفاده نمود . اما  این به معنی این نیست که شما نباید ولتاژ ۴۸ولت DC یا ۳۸۰ ولت AC را به کنتاکت متصل نمایید.

قابلیت جدا شدن رله‌ها:

در زمان خرابی رله، اگر سوکت وجود داشته باشد بدون باز کردن سیم‌ها یا استفاده از تجهیزات خاص مانند هویه، می ‌توان به ‌سرعت رله را تعویض نمود.

قابلیت جدا شدن برد:

درصورتی‌که رله برد با استفاده از ترمینال‌های جدا شونده ساخته ‌شده باشد، اولاً برد بدون باز کردن سیم‌ ها و در کمتر از یک دقیقه قابلیت تعویض دارد و نکته دوم اینکه نیازی به حضور نیروی متخصص نمیباشد  و به سرعت تعویض خواهد شد .

نشانگر LED :

برای نمایش وضعیت کنتاکت ها

رله و کنتاکتور و شباهت و تفاوت های آنها :

رله‌ها این امکان را فراهم میکنند که توسط یک سیگنال کنترلی ضعیف (جریان الکتریکی بسیار کم) بتوان تجهیزاتی با جریان بالا را راه‌اندازی و کنترل نمود.کنتاکتورها از لحاظ عملکرد و ساختمان فیزیکی کاملاً مشابه رله عمل می‌کنند.تفاوت اصلی آنها در این میباشد که رله در مدار فرمان و کنتاکتور در مدار قدرت استفاده می‌شود یا به‌عبارت ‌دیگر رله‌ها برای تقویت و حفاظت جریان خروجی تجهیزات کنترلی نظیر PLC و … استفاده می‌شود و کنتاکتور برای تقویت سیگنال خروجی رله در کنترل تجهیزات قدرت اعم از الکتروموتورها، بانک‌های خازنی، مدارات روشنایی، گرم‌کن‌های الکتریکی و … استفاده می‌شود، به همین دلیل می‌توان رله را یک مدار واسط هم نامید.

• وظیفه هر 2 قطعه قطع و وصل مدار میباشد.
• هر 2 قطعه سیم‌پیچ الکترومغناطیسی دارند.
• در هر 2 قطعه باید ولتاژ سیم‌پیچ با توجه به منبع موجود انتخاب شود.
• در کنتاکتورها می‌توان تیغه‌های کمکی NO/NC را اضافه کرد که این امر باعث می‌شود کنتاکتور شبیه به رله شود.
• با وصل یا قطع کردن ولتاژ بوبین تعویض حالت‌ رخ می‌دهد.

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، بنابراین می‌توان رله را یک کلید هوشمند نیز نامید که علاوه بر داشتن ساختار اصلی کلید از ویژگی‌ها و امکانات بیشتری نیز برخورداراست.

مزیت ها و مشکلات کلی رله :

مزیت ها :

• ایزوله سازی: این مورد از جنبه حفاظت رله می باشد که قسمت معیوب مدار را از قسمت سالم جداسازی می کند.
• کنترل مدار توان بالا: با یک رله چند ولتی می توان یک مدار چند صد ولتی را کنترل نمود و این گزینه خوبی برای کنترل یک مدار میباشد.
• صرفه اقتصادی: با توجه به تمام موارد بیان شده رله گزینه ای اقتصادی برای سیستم مداری ما خواهد بود.

مشکلات :

کندکاری:

این قطعه به دلیل حالت وضعیت مکانیکی قابلیت پاسخ دهی خوبی در فرکانس های بالا را (قطع زیاد) ندارد و در مدل های ارزان تر حتی در حفاظت نیز عملکرد خوبی ندارد (درهنگام وقوع اتصال کوتاه مدار باید در زمان بسیار کمی قطع شود تا بتوان خسارت به حداقل رساند).

عدم کاربرد در توان های خیلی پایین:

رله برای انجام عمل کلید زنی نیازمند ولتاژ میباشد پس در مدارهایی با سطح ولتاژ های پایین مفید نبوده و به جای آن میتوان از ترانزیستور استفاده کرد.

تولید جرقه:

رله در حقیقت همان کلید میباشد پس داشتن آرک دور از انتظار نیست و همیشه در دستگاه هایی که جرقه وجود دارد شاهد کاهش چشمگیر طول عمر آن قطعه میباشیم.

تخلیه سلفی:

یکی از بزرگترین عیب های این قطعه تخلیه شارژ سلفی آن می باشد و البته این مشکل در هر دستگاهی که دارای سلف میباشد رخ خواهد داد ، سلف یک عنصر ذخیره ساز انرژی است و هرگاه به مدار وصل شود شارژ شده و به محض جدا شدن از مدار خود را در مدار تخلیه می کند!، به زبان ساده تر یعنی در مسیری که نباید هیچ گونه جریانی باشد ایجاد جریان لحظه ای (تقریبا زیاد) می کند

کدام مناسب‌تر است سوکت ریلی یا رله برد ؟

رله‌ها را می‌توان  در قالب رله برد و کارت رله یا به‌صورت نصب تکی با استفاده از سوکت های ریلی استفاده نمود. هرکدام از این موارد مزایا و عیب های خود را دارند. اکنون به مقایسه این دو می‌پردازیم:

• 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.
• اغلب مدل‌های سوکتی دارای دیود هرزگرد و فاقد نشانگر LED می‌باشند( به شکل ماژول جداگانه و با صرف هزینه‌ای بیش از خرید یک عدد رله قابل‌استفاده می‌باشند- دیود هرزگرد باعث حذف جریان بازگشتی میشود و از آسیب به تجهیزات جلوگیری می‌کند) ولی کارت‌های رله با وجود دارا بودن نشانگر و دیود هرزگرد، دارای پل دیودی در ورودی نیز می‌باشد، که بدون نیاز به‌دقت در پلاریته ورودی ، باعث تسریع در سیم‌کشی می‌گردد.
• زمانی که بیش از یک سوکت رله در پروژه نیاز باشد، یا باید یک سر ورودی‌ها را به شکل دستی جامپر کنید یا از جامپرهای موجود در بازار استفاده نمایید ولی در رله بردها ورودی‌ها جامپر شده‌اند و نیاز به سیم بندی اضافه نمیباشد.
• قیمت نهایی رله بردها از سوکت های تکی ارزان‌تر و مقرون به‌صرفه‌تر است.
• در صورتی که از رله‌های با آمپراژ بالا استفاده میکنید، تنها راه استفاده از سوکت های ریلی میباشد.

شرکت صنایع پایدار مهرنیرو در زمینه سوکت و جامپر برندهای رلپل و رعدالکتریک ، در زمینه رله برندهای فیندر و پارس تکنولوژی (P-tec) و در زمینه رله برد برند کوشاالکترونیک را خدمت شما عزیزان ارائه میکند.