رله چگونه کار می‌کند؟
از نظر ساختار، انواع رله معمولاً از سیم‌پیچ (بوبین)، کنتاکت و فنر بازگردان تشکیل شده‌اند. وقتی جریان از سیم‌پیچ عبور می‌کند، میدان مغناطیسی ایجاد شده و هسته‌ی آهنی را جذب می‌کند؛ در نتیجه وضعیت کنتاکت‌های NO/NC عوض می‌شود و مدار قدرت قطع یا وصل می‌گردد. همین مکانیزم ساده، رله را برای کاربردهایی مانند راه‌اندازی موتور و پمپ، کنترل المنت و روشنایی، اینترلاکینگ و ایزولاسیون بین مدار کنترل و قدرت ایده‌آل می‌کند.
کاربردهای رله
پس از پاسخ به "رله چیست"، می‌توان کاربرد رله در مدار را در سه دسته‌ی اصلی خلاصه کرد:
- کنترل و اتوماسیون: ایجاد منطق کنترلی در مدارهای فرمان و تابلوهای رله‌تکنیک (Relay Logic)، کنترل روشنایی و سناریوهای خاموش/روشن، راه‌اندازی فن‌های کم‌مصرف، سوئیچینگ بارهای کوچک و تابلوهای چشمک‌زن.
- حفاظت و اعلان: نقش فرمانی در مدارهای حفاظتی و اینترلاکینگ؛ تحریک آلارم‌ها و آژیرها هنگام خطا، ایجاد تاخیر زمانی برای قطع یا وصل ایمن بار و هماهنگی با تجهیزات حفاظتی برای قطع اضطراری.
- ایزولاسیون و واسط: عملکرد به‌عنوان ایزولاتور و رلهٔ واسط (Interposing Relay) بین PLC و کنتاکتورها در تابلوهای PLC؛ افزایش ظرفیت سوئیچینگ و فراهم‌کردن کنتاکت کمکی بدون تحمیل ولتاژ یا جریان ناخواسته به مدار کنترل.
نمونه‌های پرکاربرد صنعتی و خانگی
- تابلو برق و PLC: مدار فرمان، کنتاکت کمکی، ایزولاسیون سیگنال و افزایش اطمینان.
- سیستم‌های امنیتی: دزدگیر، کنترل دسترسی و آژیرها.
- پمپ و تهویه: راه‌اندازی پمپ آب، فن‌ها و کنترل مرحله‌ای بار.
- روشنایی و ترافیک: سیستم‌های کنترل روشنایی، چراغ‌های راهنمایی و تابلوهای چشمک‌زن.
- خودرو و لوازم خانگی: سیستم استارت خودرو، ماشین لباسشویی، یخچال، پکیج و شوفاژ.
انواع رله و کاربرد هرکدام
- رله حرارتی (Bimetal/ترموستات): مبتنی بر نوار دو فلز غیرهم‌جنس که با گرم‌شدن خم می‌شود. در صنعت، Bimetal برای حفاظت اضافه‌بار موتور به‌کار می‌رود (قطع با تاخیر متناسب با حرارت سیم‌پیچ). در لوازم خانگی، ترموستات حرارتی دما را کنترل می‌کند (مثل اتو و چای‌ساز).
- رله مغناطیسی (اضافه‌جریان لحظه‌ای): واکنش بسیار سریع در برابر اتصال‌کوتاه/جهش جریان؛ از نظر نقش حفاظتی شبیه فیوز است اما قابل‌ریست بوده و معمولاً به‌صورت ماژول یا بخش داخلی کلیدهای اتومات/محافظ موتوری استفاده می‌شود.
- رله کنترل فاز: ویژه‌ی شبکه‌ی سه‌فاز برای پایش قطعی فاز، جابجایی فاز، عدم‌تعادل و افت/افزایش ولتاژ؛ مناسب حفاظت الکتروموتور پمپ‌ها، کمپرسورها و نوار نقاله‌ها.
- رله سنجشی/نظارتی: پایش کمیت‌هایی مانند ولتاژ، جریان، فرکانس، دما، فشار یا سطح مخزن و صدور فرمان در آستانه‌های تنظیمی (مثلاً قطع بالای ۵ آمپر).
- رله زمانی (تایمر): قطع/وصل با تاخیر زمانی (ON-Delay، OFF-Delay، Interval، Cyclic)؛ مناسب توالی راه‌اندازی، تاخیر روشن/خاموش و اینترلاکینگ زمانی.
- رله جهت‌یاب (Directional): در حفاظت شبکه‌های قدرت برای تشخیص جهت توان/جریان خطا و جلوگیری از توان برگشتی؛ کاربرد تخصصی در فیدرها و رینگ‌های توزیع.
- رله حالت‌جامد (SSR): بدون قطعه‌ی متحرک، بی‌صدا و سریع با طول‌عمر بالا؛ مناسب سوئیچینگ پرتکرار (مانند کنترل هیتر‌ها یا بارهای صنعتی سبک). نکته: نشتی در حالت قطع و مدیریت گرما (هیت‌سینک) را در نظر بگیرید.
تفاوت رله و کلید
- ۱. نحوهٔ تحریک و کنترل از راه دور: کلید دستی است؛ رله با سیگنال الکتریکی تحریک می‌شود و به‌راحتی از راه دور (PLC / مدار فرمان) کنترل می‌گردد.
- ۲. ایمنی و ایزولاسیون: رله بین مدار کنترل کم‌ولتاژ و مدار قدرت ایزولاسیون ایجاد می‌کند؛ اپراتور با ولتاژ پایین کار می‌کند و تجهیزات کنترل از شوک‌ها محافظت می‌شوند. کلید چنین جداسازی ذاتی ندارد (هرچند اگر درست انتخاب و نصب شود، امن است).
- ۳. کنترل از چند نقطه: رله را می‌توان از چند نقطه و چند سیگنال مختلف به‌صورت متمرکز کنترل کرد. کلیدهای معمولی محلی هستند؛ البته با سیم‌کشی مخصوص (کلید تبدیل) می‌توان دو یا چند محل کنترل فراهم کرد، اما انعطاف آن به پای رله و مدار فرمان نمی‌رسد.
سوالات متداول کوتاه
- آیا می‌توان خروجی PLC را مستقیم به بار قدرت وصل کرد؟
معمولاً خیر؛ برای حفاظت و افزایش ظرفیت، از رلهٔ واسط/کنتاکتور استفاده کنید. - برای بارهای موتوری چه رله‌ای مناسب است؟
رله با کلاس کاربرد مناسب (مثلاً AC-15، DC-13) و در صورت نیاز Bimetal برای حفاظت اضافه‌بار. - کِی SSR بهتر است؟
وقتی سوئیچینگ پرتکرار، بی‌صدا و سریع می‌خواهید؛ فقط حتماً هیت‌سینک و نشتی را در طراحی لحاظ کنید.
خبر خوب: در آگنیز امکان خرید اقساطی نیز فراهم است؛ یعنی می‌توانید با پرداخت در چهار قسط، رله و سایر قطعات الکترونیک موردنیازتان را تهیه کنید و کارتان را حرفه‌ای آغاز کنید.
