رله چیست؟ انواع رله + کاربرد رله

 رله در واقع یک کلید الکتریکی است که با دریافت سیگنال الکتریکی، مدار دیگری را قطع یا وصل می‌کند یا به عبارت ساده‌تر می‌توان گفت رله به یک ورودی کم‌مصرف فرمان می‌دهد که بار با جریان بالاتر را هدایت کند.

به این دلیل می‌توان رله را در واقع نوعی تقویت‌کننده جریان هم دانست؛ چون یک جریان کوچک در سیم‌پیچ رله می‌تواند جریان بزرگ‌تری را از طریق کنتاکت‌ها کنترل کند. به همین علت است که رله‌ها به دلیل سادگی ساخت خود، قابلیت اطمینان و امنیت بالا، هزینه کم و تنوع کاربردی خود امروزه جزو قطعات بسیار مهم در صنعت الکترونیک به شمار می‌آیند.

 طرز کار رله چگونه است؟

 رله‌های الکترومکانیکی معمولاً از یک سیم‌پیچ و یک قطعه فلزی متحرک به اسم آرماتور تشکیل شده‌اند و وقتی ولتاژ مناسب به سیم‌پیچ رله اعمال شود جریان الکتریکی یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند و آرماتور فلزی را جذب می‌کند.

این حرکت باعث بسته یا باز شدن کنتاکت‌های رله می‌شود و در نتیجه مدار ثانویه روشن یا خاموش می‌شود. معمولاً هر رله دارای دو کنتاکت نرمال‌بسته (NC) و نرمال‌باز (NO) است؛ در حالت بی جریانی سیم‌پیچ، کنتاکت NC به کام (COM) متصل است و NO باز است، اما با انرژی‌دار شدن سیم‌پیچ، کنتاکت‌ها جابه‌جا شده و ارتباط COM با NO برقرار می‌شود.

انواع رله کدام‌اند؟

 از لحاظ ساختاری می‌توان گفت که رله‌ها به دودسته اصلی تقسیم می‌شوند:

• رله الکترومکانیکی (سیم‌پیچی):دارای سیم‌پیچ و کنتاکت‌های مکانیکی است و اعمال جریان به سیم‌پیچ، اهرمی را جذب می‌کند و با حرکت آرماتور کنتاکت‌ها قطع یا وصل می‌شوند (معمولاً صدای کلیک تولید می‌کنند). این نوع رله‌ها ساده و ارزان هستند؛ ولی در طول زمان ممکن است به دلیل سایش کنتاکت‌ها نیاز به نگهداری مداوم داشته باشند.
• رله حالت جامد (Solid State Relay): این نوع رله فاقد قطعات متحرک است و با استفاده از المان‌های نیمه‌رسانا (مانند ترایاک یا ماسفت) جریان را سوئیچ می‌کند. این رله‌ها عمر بالاتر، سرعت سوییچینگ بیشتر و عملکرد بی‌صدا دارند، اما معمولاً پیچیده‌تر و گران‌ترند.

 علاوه بر این دو دسته اصلی که گفتیم، انواع دیگری از رله هم وجود دارد. برای مثال رله‌های حفاظتی و سنجشی را می‌توان نام برد که با اندازه‌گیری جریان یا ولتاژ سیستم، در صورت ناهنجاری جریان را قطع می‌کنند یا رله‌های زمانی (Time-Delay) که پس از تأخیر زمانی مدار را وصل یا قطع می‌کنند. همچنین رله‌های رید (Reed) نوعی رله کوچک با تکیه‌ بر نیروی مغناطیسی هستند که در مدارهای الکترونیکی حساس کارایی دارند.

 کاربردهای رله چیست؟

 کاربردهای رله بسیار متنوع است و معمولاً در سه حوزه اصلی صنعتی، خانگی و خودرویی به کار می‌رود. کاربرد رله در این حوزه‌ها را در این قسمت برایتان توضیح دادیم:

• صنعتی: در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی، رله‌ها نقش مهمی در کنترل، مدیریت و حفاظت از تجهیزات برقی دارند. به‌عنوان‌مثال می‌توان از رله برای کنترل زمان‌بندی روشن و خاموش‌شدن ماشین‌آلات، تنظیم دما و فشار در فرایندهای تولید و کنترل سرعت موتورهای بزرگ استفاده کرد. علاوه بر کنترل، رله‌ها نقش حفاظت را هم به عهده دارند.
  آن‌ها می‌توانند جریان یا ولتاژهای غیرمجاز را تشخیص داده و در صورت لزوم مدار را قطع کنند تا از آسیب و خطر احتمالی جلوگیری شود. در خطوط تولید صنعتی، رله‌ها به‌عنوان واسط الکتریکی بین تجهیزات مختلف عمل می‌کنند. به‌طورکلی در این بخش رله‌ها بدون نیاز به دخالت اپراتور، فرایندهای صنعتی را به طور خودکار هم اجرا و هم ایمن‌سازی می‌کنند.
• خانگی: در لوازم‌خانگی و سیستم‌های هوشمند خانگی، از رله‌ها برای کنترل موتورها و اجزای پرتوان استفاده می‌شود. به طور مثال رله‌های به‌کاررفته در استارت کمپرسور یخچال، کولرهای گازی و ماشین لباس‌شویی وظیفه راه‌اندازی موتور را بر عهده دارند. همچنین از رله در روشنایی هوشمند یا سیستم‌های ایمنی خانگی برای قطع و وصل چراغ‌ها و آژیرها استفاده می‌شود. در واقع می‌توان گفت رله‌های قدرت عمدتاً در لوازم‌خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• خودرو: در اتومبیل‌ها و خودروها نقش رله بسیار پراهمیت و مهم است. تقریباً هر بخشی که نیاز به جریان قوی دارد، از رله برای کنترل آن بخش استفاده می‌کند. به‌عنوان‌مثال می‌توان گفت که رله‌ها نقش تأمین برق مصرفی چراغ‌ها، برف‌پاک‌کن‌ها، پمپ سوخت، فن رادیاتور، بوق و حتی سیستم احتراق خودرو را هم بر عهده دارند.
  هر کدام از این سیستم‌ها به رله‌ای قابل‌اطمینان و مطمئن نیاز دارند تا بار الکتریکی را به‌درستی و بدون هیچ‌گونه آسیب به سیم‌کشی خودرو منتقل کنند. مثلاً رله پمپ سوخت که در زمانی که موتور روشن است فعال می‌شود ضمانت می‌کند که تنها زمانی که خودرو در حال کار است، پمپ سوخت برق بگیرد و در نتیجه از کارکرد بی‌مورد پمپ و مصرف اضافی انرژی تا حد زیادی جلوگیری می‌شود.

جمع‌بندی: رله و مصارف کاربردی آن

 به طور خلاصه می‌توان گفت که رله‌ها ابزاری منعطف و مطمئن برای کنترل مدارهای الکتریکی هستند. در واقع آن‌ها با دریافت سیگنال ضعیف، می‌توانند بارهای بزرگ را قطع و وصل کنند. این ویژگی رله‌ها سبب شده است تا در صنایع مختلف، تجهیزات خانگی و خودروها به‌وفور مورد استفاده قرار بگیرند و بخش مهمی از سیستم‌های کنترلی و حفاظتی در موارد مختلف باشند.