کاربرد رله مغناطیسی در برق صنعتی

معرفی رله های مغناطیسی و کاربرد آن

رله مغناطیسی یک کلید الکتریکی است که برای کنترل مدار با استفاده از مکانیزم مغناطیسی استفاده می شود. این نوع رله از یک سیم پیچ، یک آرمیچر متحرک و یک یا چند مجموعه از کنتاکت ها تشکیل شده است. با عبور جریان از سیم پیچ، میدان مغناطیسی ایجاد شده موجب فعال شدن آرمیچر می شود که این امر باعث باز و بسته شدن کنتاکت ها شده و جریان را در مدار قطع می کند. رله های مغناطیسی معمولا در سیستم های کنترل و مدارهای الکتریکی برای جداسازی، تقویت و سوئیچ سیگنال های الکتریکی استفاده می شوند. این نوع رله ها دارای انواع مختلفی بوده و کاربرد های بسیاری در صنعت دارند. ما در این مقاله به بررسی  رله های مغناطیسی و کاربرد آنها در برق صنعتی می پردازیم.

انواع رله مغناطیسی و اجزای آن

رله مغناطیسی برای تغییر ولتاژ و جریان  بالا در مدارهای کم توان استفاده می شود. رله های مغناطیسی رله هایی هستند که بر اساس اصل جاذبه مغناطیسی کار می کنند. این رله از آهنربا برای ایجاد میدان مغناطیسی استفاده می کند. سپس این میدان مغناطیسی برای سوئیچینگ و انجام عملیات مکانیکی استفاده می شود. به عنوان مثال، می توانیم از آنها برای کنترل لوازم خانگی با مدار الکترونیکی ولتاژ پایین استفاده کنیم. همچنین این نوع رله ایزولاسیون بین مدارهای کم توان و مدارهای توان بالا را فراهم می کند. چندین نوع رله مغناطیسی وجود دارد، اما آنها را می توان در درجه اول به دو نوع اصلی تقسیم کرد: رله های مغناطیسی القایی، رله های مغناطیسی جذبی.

رله های مغناطیسی القایی : عملکرد این نوع رله مغناطیسی مشابه یک موتور القایی است. عنصر متحرک، که ممکن است یک دیسک یا نوع دیگری از روتور غیر مغناطیسی باشد، نیروی اولیه را ایجاد می کند. جریان گردابی که توسط شارهای مغناطیسی در روتور القا می شود، با شارها برهمکنش کرده و نیروی الکتریکی ایجاد می کند.

رله مغناطیسی جذبی : در این نوع از رله، آرمیچر دستگاه، به سمت آهنربا جذب شده و تحت یک نیروی مغناطیسی قرار می گیرد که متناسب با مجذور جریان عبوری از سیم پیچ است. هر دو جریان متناوب و مستقیم توسط این رله کنترل می شوند. ساده ترین نوع رله، رله های مغناطیسی جذبی هستند که از یک رله متحرک پلاریزه آهن، یک آرمیچر لولایی، یک آرمیچر چرخان و یک پیستون (یا سولنوئید) تشکیل شده اند.

کاربرد رله های مغناطیسی در برق صنعتی چیست؟

رله مغناطیسی از اجزای مهم در تلفن ها، زنگ های برقی و دستگاه های کنترل خودکار است. عمل سوئیچ توسط یک آهنربای الکتریکی اعمال و کنترل می شود. در واقع عملکرد این رله شبیه به یک کلید در مدار است که این وظایف را انجام می دهد: استفاده از ولتاژ پایین و جریان ضعیف برای کنترل ولتاژ و جریان و کنترل از راه دور و خودکار سیستم ها. این نوع از رله ها به طور ویژه و گسترده ای در کنترل اتوماتیک سیستم ها و تجهیزات مانند یخچال، ماشین، آسانسور و ابزارها و سیستم های ارتباطی استفاده می شوند.

رله های مغناطیسی در کاربردهای بسیار متنوعی از جمله مدارهای الکتریکی و الکترونیکی استفاده می شوند. برخی از رایج ترین کاربردهای رله های مغناطیسی در برق صنعتی شامل موارد زیر است:

مدارهای کنترل: رله های مغناطیسی اغلب در مدارهای کنترلی مورد استفاده قرار می گیرند، جایی که از آنها برای روشن و خاموش کردن سیگنال های الکتریکی در پاسخ به سیگنال کنترل استفاده می شود. به عنوان مثال، ممکن است از یک رله مغناطیسی برای کنترل جریان الکتریسیته در یک موتور استفاده شود و موجب شروع یا توقف سیگنال های کنترل کننده گردد.

مدارهای حفاظتی: از رله های مغناطیسی در مدارهای حفاظتی نیز استفاده می شود، جایی که از آنها برای قطع جریان برق در صورت وجود جریان بیش از حد یا سایر شرایط استفاده می شود. این عملکرد به جلوگیری از آسیب به تجهیزات الکتریکی و جلوگیری از حوادث کمک می کند.

تقویت سیگنال : از رله های مغناطیسی می توان برای تقویت سیگنال های الکتریکی با روشن و خاموش کردن سریع آنها استفاده کرد. این مورد اغلب در رادیو و سایر سیستم های ارتباطی استفاده می شود، جایی که می توان از رله برای سوئیچ بین آنتن ها یا فرستنده های مختلف استفاده کرد.

زمان بندی قطع جریان در مدار : رله های مغناطیسی را می توان در مدارهای زمان بندی استفاده کرد، جایی که از آنها برای روشن و خاموش کردن مدارها در فواصل زمانی مشخص استفاده می شود. این حالت می تواند در کاربردهای مختلفی مانند کنترل زمانبندی چراغ های خیابان یا سایر وسایل الکتریکی استفاده شود.

به طور کلی، رله های مغناطیسی یک جزء مهم در بسیاری از سیستم های مختلف الکتریکی هستند و در طیف گسترده ای از کاربردها استفاده می شوند. سایر کاربرد ها شامل حفاظت از ابزار های  AC و DC ، حفاظت از تجهیزات مختلف AC و DC در برابر جریان و ولتاژ بیش از حد، استفاده به عنوان رله های تکمیلی در سیستم های تماس و ... .

مزایای رله مغناطیسی در سیستم ها و تجهیزات برق صنعتی

رله های مغناطیسی نسبت به سایر رله ها دارای مزایای مختلفی هستند که در ادامه به آنها اشاره شده است :

• رله های مغناطیسی سریع کار می کنند و سریع تنظیم می شوند.
• آنها را می توان برای هر دو سیستم AC و DC و برای محافظت از تجهیزات دارای این نوع سیستم ها استفاده کرد.
• ساده، محکم، کوچک و قابل اطمینان هستند.
• سرعت عملکرد آنها در حد میلی ثانیه است، با این حال زمان عملکرد آنها بسیار به شدت جریان بستگی دارد.

معایب رله های مغناطیسی

علاوه بر کاربرد ها و مزایای رله مغناطیسی، این نوع رله ها دارای معایب و محدودیت هایی نیز هستند که مهمترین آنها عبارت است از :

• برای کار با رله‌های مغناطیسی به جای رله‌های استاتیکی، به ترانسفورماتورهای ابزار سطح بار بالا CTs و PTs نیاز است.
• گرد و غبار، آلودگی و زمان استفاده، همگی بر عملکرد رله تأثیر می‌گذارند که می‌تواند منجر به خطا شود.
• اینرسی مکانیکی رله های مغناطیسی از جمله فاکتورهای محدود کننده سرعت در این نوع رله ها هستند.
• برخلاف رله‌های استاتیک، نیاز به تعمیر و نگهداری و تست معمول دارد.

رله مغناطیسی یکی از انواع رله ها است که دارای کاربرد های مختلفی در ابزار و وسایل روزمره مانند یخچال و آسانسور بوده و ...