رله چیست؟

رله صنعتی یک قطعه الکترونیکی- مکانیکی است که مانند کنتاکتورهای الکتریکی عمل می‌کند. اساس کار و کاربرد اصلی رله به این صورت است که وقتی ولتاژ به سیم پیج آن (بوبین) برسد باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی شده و این مدار مغناطیسی نیز باعث تحریک تیغه‌های مکانیکی می‌شود. در نتیجه باعث قطع و وصل شدن کنتاکت‌های موجود در آن می­شود که می‌تواند به وسیله همین کنتاکت‌ها بسیاری از وسایل الکتریکی و الکترونیکی را قطع و وصل و کنترل نماید. در بین آنها ssr یا رله‌های حالت‌ جامد فاقد بخش مکانیکی بوده و اجزای متحرکی ندارند. یکی از انواع آنها، رله برد است که در ادامه به آن می‌پردازیم.

رله

 

رله برد چیست؟

حال می‌خواهیم بدانیم که به طور کلی کارت رله چیست؟ برای جدا سازی خروجی‌های سیستم‌های کنترلی مانند PLC از تجهیزات متصل شده به آنها لازم است از relay board استفاده کرد که در صورت ایجاد اتصال کوتاه یا اضافه بار در مدارها، به خروجی سیستم کنترلی آسیب نرسد و تنها با تعویض کارت رله سیستم ادامه کار دهد. از دیگر کاربردهای این وسیله افزایش توان و تعداد قطع/ وصل خروجی سیستم‌های کنترل ‌می‌باشد. این کارت شامل تعدادی relay ‌می‌باشد که روی یک برد الکترونیکی قرار گرفته‌اند و ‌می‌توانند با دریافت فرمان، قطع و وصل شوند. از این رو به آن رله برد الکترونیکی نیز می‌گویند. رله برد‌ها در انواع کارت رله 4 کاناله، 8 کاناله و 12 کاناله و در ولتاژهای 24 ولت و 220 ولت در بازار موجود است.

رله برد

کاربرد relay board

برد رله یکی از کاربردی ترین قطعات در صنعت واتوماسیون مانند اتصال به  PLC است. از این رو به آن کارت رله پی ال سی یا صفحه کارت plc نیز گفته می‌شود. دلیل استفاده از این کارت در صنعت plc تعداد خروجی‌هایی است که در آن جای گرفته است و دقیقا متناسب با ماژول plc ساخته شده است. Plcها ‌می‌توانند دارای دو نوع خروجی رله‌ای و ترانزیستوری باشند.

خروجی‌های رله‌ای قابلیت سوئیچ زنی (قطع و وصل) با آمپر بالا (2 ، 5 و 10 آمپر) و تعدادی قطع و وصل پایین هستند .در مقابل خروجی ترانزیستوری با آمپر خیلی پایین و تعداد سوئیچ زنی (قطع و وصل) بالا (مثلا 1000 قطع و وصل در ثانیه) است.

یکی از دلایل محبوبیت این بردها در صنعت این است که برای ایزوله کردن خروجی‌های PLC رله ای از مصرف کننده ‌می‌توان از رله برد استفاده کرد تا اگر اتصالی و یا مشکلی در مصرف کننده به وجود آمد، به خروجی PLC صدمه نزند.

همچنین اگر قرار باشد به یک خروجی ترانریستوری یک مصرف کننده با آمپر بالا مانند کنتاکتور، المنت یا ... وصل کنیم، برای این موارد حتما نیاز به استفاده از relay است.

مزیت کارت رله الکترومکانیکی

  • دارای کنتاکت‌های خروجی مجزا
  • قابلیت تعویض به دلیل استفاده از سوکت
  • کاملا ایزوله به علت مجزا بودن بوببین از خروجی کنتاکت
  • بدون نیاز به خنک کننده
  • طول عمر بالا، 1 میلیون قطع و وصل در شرایط استاندارد
  • توانایی عمل کرد خروجی برای ولتاژهای DC  و AC
  • قدرت بالای را‌ه‌اندازی در لحظه استارت
  • صدای کم
  • کاهش چشمگیر حجم سیم کشی

معایب کارت رله الکترونیک

  • سرعت سویچ پایین ( حداکثر 20 تا 30 بار در دقیقه )
  • فعالیت به صورت دیجیتال وعدم کار کرد و کنترل آنالوگ

نکاتی که در هنگام خرید رله برد plc باید به آنها توجه کرد:

  • در زمان انتخاب کارت رله plc باید به شکل ظاهر دقت کنید زیرا ابعاد آن بسیار مهم است
  • مقدار ولتاژ تغذیه relay و نوع AC و DC بودن آن
  • مقدار جریانی که relay قادر به تحمل آن است
  • تعداد کانال
  • امکان تعویض
  • استحکام رله کارت

تفاوت کارت رله با رله معمولی

رله برد نیز مانند رله‌های معمولی عملکردی مشابه دارند با این تفاوت که برای انجام دادن سیم کشی کمتر و قیمت مناسب تر از رله برد استفاده می‌شود. در واقع رله بردها بیشتر در مکان‌هایی استفاده می‌شوند که از PLC  برای اتوماسیون استفاده شده باشد. چرا که بعضی از آنها دقیقاً به تعداد خروجی‌های ماژول PLC ساخته می‌شوند و از این طریق ‌می‌توان خروجی‌های PLC را تفکیک کرده تا در هنگام عیب یابی سریعتر عیب برطرف شود. رله بردها در ولتاژهای مختلف و همچنین جریان مجاز کنتاکت‌های گوناگون ساخته می‌شوند. بعضی از این بردها قابلیت جداشدن رله از برد را دارند که این قابلیت امکان تعویض آنها در هنگام خرابی را به راحتی امکان پذیر ‌می‌کند. اما بعضی از کارت رله این گونه نبوده و رله به برد لحیم شده است که تعویض رله‌ها در هنگام خرابی مقداری دشوار است. همچنین یکی دیگر از مزیت‌های رله الکترومکانیکی این است که مشترک چندین رله فقط یک ترمینال com است که این کار باعث کاهش سیم کشی می­شود. رله بردها همچنین فضای کمتری را نسبت به  نوع معمولی اشغال ‌می‌کنند.

سوکت ریلی یا رله برد، کدام مناسب است؟

سئکت ریلی و رله برد مکانیکی

رله ‌ها را می‌توان به‌صورت نصب تکی با استفاده از سوکت‌های ریلی یا در قالب کارت رله استفاده کرد. هرکدام از این موارد مزایا و معایب خود را دارند. در زیر به مقایسه این دو می‌پردازیم:

  1. اغلب مدل‌های سوکتی فاقد نشانگر LED و همچنین دیود هرزگرد می‌باشند ( به شکل ماژول جداگانه و با صرف هزینه‌ای بیش از خرید یک عدد رله قابل‌استفاده هستند دیود هرزگرد باعث حذف جریان بازگشتی شده و از آسیب به تجهیزات جلوگیری می‌کند) ولی کارت‌های رله علاوه برداشتن نشانگر و دیود هرزگرد، دارای پل دیودی در ورودی می‌باشد، که بدون نیاز به‌دقت در پلاریته ورودی ، باعث تسریع در سیم‌کشی می‌شود.
  2. زمانی که بیش از یک سوکت رله در پروژه خود نیاز باشد، یا باید یک سر ورودی‌ها را به شکل دستی جامپر کرد یا از جامپرهای موجود در بازار استفاده نمود ولی در رله بردها ورودی‌ها جامپر شده‌اند و نیاز به سیم بندی اضافه نیست.
  3. قیمت تمام‌شده رله بردها از سوکت‌های تکی ارزان‌تر و مقرون به‌صرفه‌تر می‌باشد.
  4. در صورتی که از رله‌های با آمپراژ بالا استفاده می‌نماید، تنها راه استفاده از سوکت‌های ریلی هست.
  5. درصورتی‌ که در تابلو نیاز به یک رله باشد یا فاصله نصب آن‌ها از یکدیگر زیاد باشد، استفاده از سوکت‌های ریلی مقرون به‌صرفه‌تر از relay board است.

کارت رله ترانزیستوری چیست ؟

 رله برد ترانزیستوری در واقع همان کارت رله است که به جای رله از ترانزیستور (BJT/FET) استفاده شده است . ترازیستورها از خانواده نیمه ‌هادی‌ها هستند و نام SSR ازاین خانواده را دارا هستند. کارت‌های ترانزیستوری در انواع کارت رله 4 کاناله، 8 کانال و کارت ترانزیستوری 12 کاناله و در انواع در بازار موجود است.

کارت رله ترانزیستوری

مزایای کارت رله SSR

  • سرعت قطع ، وصل بالا
  • قابلیت کنترل آنالوگ
  • قیمت رقابتی
  • بدون صدا
  • طول عمر بالا چند میلیون بار قطع و وصل در صورت حفاظت کامل
  • وزن کم
  • معایبکارت رله SSR
  • عدم ایزوله بودن
  • نیاز به خنک کننده
  • عدم خروجی‌های متفاوت (AC/ DC) در یک کارت
  • خرابی بیش از حد به علت ولتاژ القای معکوس بر روی قطعات نیمه‌هادی
  • پایین بودن قدرت را‌ه‌اندازی لحظه اولیه

تفاوت رله و کنتاکتور

رله‌ها 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. کنتاکتورها از لحاظ ساختمان فیزیکی و عملکردی کاملاً مشابه رله عمل می‌کنند. تفاوت عمده رله و کنتاکتور در این است که رله در مدار فرمان استفاده می‌شود و کنتاکتور در مدار قدرت یا به‌عبارت‌دیگر رله‌ها برای حفاظت و تقویت جریان خروجی تجهیزات کنترلی مانند 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، ازاین‌ رو می‌توان رله را یک مدار واسط نیز نامید.

تفاوت رله و کلید

رله همان کلید است، با این تفاوت که کلید را نمی‌توان از راه دور کنترل کرد یا از آن به‌ عنوان یک کنترل‌کننده هوشمند استفاده کرد، پس می‌توان رله را کلید هوشمند نیز نامید که علاوه بر داشتن ساختار اصلی یک کلید ویژگی‌ها و امکانات بیشتری نیز داراست.

اجزای رله

اجزای تشکیل دنده رله مکانیکی

این قطعه الکترومکانیکی از 2 جزء اصلی به شرح زیر تشکیل ‌شده است:

  1. بوبین (سیم‌پیچ ) ورودی: سیم‌پیچ یا کویل ورودی، برای عملکرد بوبین نیاز به اتصال دوسر تغذیه ( + و -) به دوسر آن است.
  2. کنتاکتکه شامل 3 بخش می‌شود.

 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 است و با تحریک بوبین(ولتاژ دار شدن بوبین) بسته می‌شود. درصورتی‌که بخواهیم با تحریک ورودی، خروجی عمل نماید (اتصال تیغه COM به( NO مصرف‌کننده را به این تیغه وصل می‌کنیم.

 تیغه بسته (NC-Normal Close): این تیغه در حالت عادی بسته ( متصل به COM ) می‌باشد و درصورتی‌که بخواهیم با تحریک ورودی، خروجی قطع شود، مصرف‌کننده را به این تیغه وصل می‌کنیم.لازم به ذکر است که برخی از مدل‌های رله فاقد تیغه NC هستند و تنها COM و NO دارند.

نحوه عملکرد رله

هر زمان که نیاز باشد با یک فرمان کنترلی ارتباط الکتریکی بین دو یا چند نقطه را بر قرار کنیم از رله استفاده میکنیم. هنگا‌می‌که  بوبین به پلاریته ی مثبت و منفی متصل می‌شود و ب‌ه‌ان برق اعمال میشود تبدیل به آهن ربا می‌شود در این حالت یک عمل مکانیکی اتفاق می‌افتد و تیغه‌ها حرکت می‌کنند. در حالت عادی تیغه ی com  به تیغه ی nc متصل است و بعد از ولتاژ دادن به بوبین تیغه‌ی com به no وصل می‌شود که به این نوع کنتاکت (SPDT) گفته می‌شود.

کاربرد رله‌ها

دو کاربرد اصلی آن‌ها عبارت‌اند از:

  1. ایزوله الکتریکی بین قسمت کنترل و بار (می‌توان مصرف کننده را مستقل از ورودی قطع و وصل کرد)
  2. افزایش توان خروجی (تقویت توان خروجی بخش کنترلی)

مهم‌ترین کاربرد رله در افزایش توان خروجی‌های PLC و دیگر تجهیزات درونی تابلو برق و تابلوهای آسانسور می‌باشد.

نحوه اتصال رله در تابلو برق

رله‌ تابلو برق در دو نوع قابل استفاده در تابلو برق است:

  1. به شکل تکی بر روی ترمینال‌های مخصوص
  2. به شکل رله برد و در تعداد ۸،۴،۲ و ...

فروشگاه اینترنتی پارتینه با مشاوره فنی شما را در امر خرید رله مکانیکی با مناسب‌ترین قیمت یاری می‌کند. از آنجا کهboard  relayها در پی ال سی هم مورد استفاده قرار می‌گیرند، برای آشنایی بیشتر با plc به دسته بندی مربوطه مراجعه کنید.

پرسش و پاسخ درباره رله

رله کارت شامل تعدادی رله می باشد که روی یک برد الکترونیکی قرار گرفته اند و می توانند با دریافت فرمان، قطع و وصل شوند. این برد ها یک روش ساده برای تبدیل خروجی کنترل با ولتاژ سطح پایین از یک سیستم کنترلی به ولتاژ بالاتر است.
از کارت رله برای کاربردهای مختلفی در اتوماسیون صنعتی استفاده می شود مانند اتصال به PLC. برای ایزوله کردن خروجی های PLC رله ای از مصرف کننده می توان از کارت رله استفاده نمود تا اگر اتصالی و یا مشکلی در مصرف کننده به وجود آمد، به خروجی PLC صدمه نزند.
• در زمان انتخاب رله برد باید به شکل ظاهر دقت کنید زیرا ابعاد آن بسیار مهم است • مقدار ولتاژ تغذیه رله و نوع AC و DC بودن آن • مقدار جریانی که رله قادر به تحمل آن است • تعداد کانال • امکان تعویض رله • استحکام رله کارت
• قیمت مناسب • سادگی نصب • سیم کشی ساده • اشغال فضای کمتر