اصل کار و مشخصات رله ها

رله یک عنصر کنترل الکتریکی است که در سیستم های کنترل اتوماتیک استفاده می شود. عملکرد اصلی آن استفاده از یک سیگنال کنترل کوچک (ولتاژ یا جریان) برای راه اندازی یک مدار بار{1} با قدرت بالا، دستیابی به اتصال خودکار، سوئیچینگ و قطع شدن مدار است. ساختار اصلی آن معمولاً از یک مدار کنترل ورودی و یک مدار اجرای خروجی تشکیل شده است و به طور گسترده در اتوماسیون صنعتی، کنترل قدرت، تجهیزات ارتباطی و سیستم های اندازه گیری استفاده می شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

از نظر ساختاری، مدار مغناطیسی هسته رله معمولاً از مواد مغناطیسی نرم مانند هسته آهنی رله، هسته آهن خالص یا هسته آهنی DT4C ساخته شده است. این مواد دارای نفوذپذیری مغناطیسی خوبی هستند که برای بهبود راندمان تبدیل الکترومغناطیسی استفاده می شود. در رله های الکترومغناطیسی، این قسمت را می توان هسته الکترومغناطیسی یا هسته سیم پیچ رله نیز نامید و وظیفه آن تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مغناطیسی و در نتیجه تحریک کنتاکت های مکانیکی است.

 

از نظر اصل کار، وقتی سیم پیچ رله (Coil Core for Electromagnetic Relay / Coil Soft Iron Core) انرژی می گیرد، یک میدان مغناطیسی در هسته آهنی ایجاد می شود. این میدان مغناطیسی ساختار آرمیچر را برای حرکت جذب می کند و باعث تغییر در حالت تماس می شود و در نتیجه اتصال یا سوئیچ شدن مدار را متوجه می شود. هنگامی که جریان ناپدید می شود، میدان مغناطیسی ضعیف می شود و یک ساختار فنر یا تنظیم مجدد، کنتاکت ها را به حالت اولیه خود باز می گرداند. این فرآیند اساسی ترین منطق تبدیل الکترومغناطیسی یک رله را تشکیل می دهد.

 

مواد هسته رله معمولاً از هسته آهن مغناطیسی نرم برای رله یا هسته آهن مغناطیسی نرم برای رله استفاده می کنند. این مواد دارای اجبار کم و نفوذپذیری بالا هستند که به کاهش تلفات هیسترزیس و بهبود سرعت پاسخ کمک می کند. در برخی از سیستم‌های کنترل صنعتی با دقت بالا، هسته‌های آهن خالص برقی یا هسته‌های رله آهن خالص نیز برای دستیابی به عملکرد مغناطیسی پایدارتر استفاده می‌شوند.

 

از منظر تولید، ساختار هسته اغلب از هسته رله سرد آهنگری یا هسته آهن خالص سرد سرد برای اطمینان از دقت ابعادی و یکنواختی چگالی مواد استفاده می کند. در برخی از سازه‌های دقیق، رله هسته رله سرد یا فرآیند آهنگری سرد هسته آهن رله DT4C نیز ممکن است برای بهبود استحکام مکانیکی و قوام عملکرد مغناطیسی استفاده شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

سیستم‌های درایو تماس رله همچنین شامل ساختارهای اتصال مکانیکی، مانند پین‌های رله یا پین‌های هسته، برای دستیابی به انتقال پایدار بین حرکت هسته و مکانیسم تماس هستند. به عنوان بخشی از مجموعه مدار مغناطیسی کلی، دقت مونتاژ قطعه رله هسته آهنی به طور مستقیم بر قابلیت اطمینان و طول عمر رله تأثیر می گذارد.

 

از منظر نوع رله، رله‌های الکترومغناطیسی رایج یک شکل ساختاری اساسی هستند که برای هدایت کنتاکت‌های مکانیکی به میدان مغناطیسی یک سیم‌پیچ متکی هستند. از طرف دیگر رله های نی از طریق تغییرات دما و ویژگی های مواد مغناطیسی به کنترل دست می یابند. ساختار آنها به یک سیم پیچ تحریک سنتی متکی نیست، بلکه از ویژگی های جفت یک حلقه مغناطیسی و یک ترمیستور برای تکمیل سوئیچینگ تماسی استفاده می کند. این نوع ساختار دارای ارزش کاربردی خاصی در سناریوهای کنترل دمای خاص است.

 

علاوه بر این، رله‌های{0}حالت جامد (SSR) رله‌های غیرمکانیکی هستند که از دستگاه‌های نیمه‌رسانا در داخل برای دستیابی به ایزوله‌سازی و کنترل ورودی و خروجی استفاده می‌کنند. بر خلاف ساختارهای سنتی، SSR ها هیچ تماس مکانیکی ندارند، بنابراین دارای سرعت سوئیچینگ بالاتر و طول عمر طولانی تر و مقاومت برتر در برابر لرزش و تداخل الکترومغناطیسی هستند.

 

با توجه به پارامترهای عملکرد رله، ولتاژ عملیاتی نامی به محدوده ولتاژ استاندارد مورد نیاز برای عملکرد عادی سیم پیچ اشاره دارد و مبنای مهمی برای انتخاب است. مقاومت DC هدایت سیم پیچ را منعکس می کند و با استفاده از ابزارهای اندازه گیری مقاومت قابل اندازه گیری است. جریان کششی حداقل جریان لازم برای شروع کار رله است، در حالی که جریان آزادسازی جریان بحرانی مورد نیاز برای بازگشت مخاطبین به حالت اولیه است. این دو پارامتر با هم حساسیت و پایداری رله را تعیین می کنند.

 

با توجه به ظرفیت بار، ولتاژ و جریان سوئیچ کنتاکت شاخص های مهمی از قابلیت کنترل رله هستند که حداکثر محدوده بار الکتریکی را که می تواند تحمل کند، تعیین می کند. در کاربردهای عملی، اینها باید به شدت در محدوده رتبه بندی شده کنترل شوند. در غیر این صورت، فرسایش تماسی یا شکست ساختاری ممکن است رخ دهد.

 

در محیط‌های کاربردی مختلف، عملیات سطحی ساختار هسته رله، مانند آبکاری هسته فولادی رله یا روکش نیکل هسته رله با روکش مسی، بر مقاومت خوردگی و پایداری مغناطیسی آن نیز تأثیر می‌گذارد و آن را برای عملکرد طولانی‌مدت در محیط‌های صنعتی مختلف مناسب می‌سازد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

به طور کلی، به عنوان یک جزء اصلی کنترل خودکار، عملکرد یک رله به شدت به طراحی ساختار مدار مغناطیسی، انتخاب مواد هسته و کنترل فرآیند تولید بستگی دارد. این که آیا یکهسته برای رله الکترومغناطیسییا یک ساختار Core Straight Coil، ماهیت دستیابی به عملکردهای کنترل مدار قابل اعتماد از طریق تبدیل انرژی الکترومغناطیسی است. در اتوماسیون صنعتی، حفاظت از سیستم قدرت و کنترل هوشمند، رله ها به عنوان یک محرک اساسی ضروری باقی می مانند.