RÖLE

Rölenin Tanımı: Küçük değerli akımın oluşturduğu elektromanyetik alan ile yüksek güçte veya akımda çalışan bir alıcıyı çalıştırabilmek için bir ya da daha fazla anahtar grubunu kontrol eden elemana röle denmektedir. Bu tanımdan ilerde bahsedilecek olan termik röleler hariç tutulmalıdır. Özetle küçük akım ve gerilimlerle daha büyük akım ve gerilimlerini kontrolünü sağlar. Röleler aynı zamanda farklı frekans ve dalga türlerinden de etkilenmeden anahtarlama yaparak çok farklı özellikteki elektrik ve elektronik devrelerin kontrolünü yapabilmektedir.

Yarı iletken esasına dayalı olarak çalışmakta olan tristör ve triyakların imal edilmesinden sonra kullanım alanı daralan röleler yine de çok yüksek akım ve gerilim kontrolü gerektiren uygulamalarda halen kullanılmaktadır. Tristör ve triyaklara göre avantajı tek bir röle, içinde birden fazla anahtar veya kontağa sahip olabildiği için birden fazla yükü aynı anda açabilir veya kapatabilir hatta aynı anda bazı yükleri açıp bazılarını kapatabilir. Bu işlem tamamen rölenin kontaklarının bağlanma şekli ile ilişkilidir.

Röle elektronik devrelerin giremediği bazı hava ve sıvı kontrol sistemlerinde mutlaka kullanmak zorundadır. Röle uygulamalarda karşılaşılan problemlerde şöyle özetlenebilir. Mekanik olarak çalıştığı için çok arıza yapar. Kontaklar sürekli birbirine yapışıp açıldıkları için oluşan elektrik atlamaları zamanla kontakların oksitlenmesine ve iletimini kaybetmesine neden olur. İletime geçme süresi daha uzundur. Ayrıca kontakların çekilip bırakılmasında çıkarmış olduğu ses pek hoş değildir.

Rölelerin genel olarak 5V-48V arasında gerilimle beslenen bobinleri, 5mA-150mA arasında akım çekmektedir. Kontakları ise 0.5A-70A arasındaki akım değerlerine dayanabilir. Uygulama devrelerinde bobin besleme gerilimi aralığının geniş olması kolaylık sağlamaktadır. Bu sayede hem lojik hem de analog devreler ile sürülmesi sağlanmaktadır. Yüksek akımlı devreleri kontrol ederken kontaklardan geçen akımın oluşturabileceği ısınma bu devrelerde röle yerine kontaktör kullanılmasını gerektirmektedir.

Yapısı ve Çalışması: Rölelerin yapısı ve çalışması türüne göre farklılık göstermektedir. Röle türleri anlatılırken her türün çalışmasından ve yapısından bahsedilecektir. Ancak genel olarak tüm röleler için bir etki ile kontakların yer değiştiği ve bu değişimden faydalanarak bir devrenin kontrol edildiği söylenebilir.

Röle Çeşitleri: Röleler manyetik röleler ,dil kontak ,termik röleler ,aşırı akım koruma röleleri şeklinde çeşitlendirilebilir. Röle çeşitlerinden kullanıldığı devreye göre uygun olanı seçilmelidir.Örneğin manyetik etki ile anahtarlama yapılacaksa dil kontak, yüksek akımı sınırlamak için de aşırı akım koruma röleleri kullanılabilir.

1.Manyetik Röleler: Bir demir çubuğun etrafına sarılmış yalıtkan yüzey ile kaplanmış bir iletken telden geçen akım bir manyetik alan oluşturarak yakındaki metalleri kendine doğru çeker.Akımın bu özelliğinden faydalanarak manyetik röleler imal edilir.

Manyetik röleler üç temel kısımdan oluşur. Bunlar röle bobini, röle kontakları ve palettir. Bobin silindirik veya dikdörtgen prizma şeklinde imal edilen bir demir nüve üzerine geçirilmiş bir plastik kılıfa çok sayıda sarılmış iletken telden oluşur. Palet ise bobinin manyetik alanından etkilenerek hareketlenen yumuşak demir parçasıdır. Nüve olarak yumuşak demir seçilmesinin nedeni kolay manyetik alan kazanırken aynı zamanda bu özelliğini kolayca yitirmesidir. Paletin kontaklara temas ettiği noktada fiber adı verilen bir yalıtkan madde vardır. Manyetik alan olmadığında bir yay ile gergide tutulur. Kontaklar ise birbirlerine temas ettiğinde akım akmasına izin veren iyi iletken malzemelerdir. Bir rölede bunların dışında kontakların istek dışı temasını engelleyen yalıtkan bir zemin maddesi bulunur.

Bobin ve nüve elektromıknatıs gibi çalışır. Bobin uçlarına gerilim verildiğinde bir manyetik alan oluşturarak paleti kendine doğru çeker(sarı halka içinde palet serbest ve yeşil halka içinde palet nüveye doğru çekilmiş). Paletin bu hareketi sonucu normalde kapalı olan kontaklar açılır. Eğer bu kontakların uçlarına bir yük bağlanmışsa çalışması duracaktır. Yine normalde açık olan kontaklar kapanacaktır ve bu kontak uçlarına bağlı olan yük çalışacaktır.

Manyetik röleler üzerinde bulunan kontak sayısı ve çeşidine göre sınıflandırılabilir. Tek kontaklı ve tek konumlu röle üzerinde tek bir anahtar vardır ve bu anahtara ters çalışan bir başka anahtar da yoktur. Sadece bir yükün açılıp kapanmasına yarar. Tek kontak çift konumlu röleler ise üzerinde bulundurduğu anahtarın konum değiştirmesi sonucu bir yükü çalıştırırken diğerini durdurur. Benzer şekilde röledeki paralel çalışan kontak sayısı artırılıp çok kontaklı röleler elde edilebilir.

2.Dil Kontak Röleler: Havası alınmış bir cam tüp içine manyetik alandan kolayca etkilenen metal kontakların yerleştirilmesi ile yapılan röleye dil kontak , kontak sayısı fazla ise dil kontak rölesi denir. Dil kontakların sıvı seviye kontrol, su altında çalışan cihazlarda, uzaktan kontrol anahtarı ve otomobillerin uyarı ışıkları gibi birçok kullanım alanları vardır.

Dil kontaklı rölelerde kontağın kapanması için bir mıknatıs yaklaştırmak veya cam kılıf üzerine sarılan bobin üzerinden akım geçirmek yeterlidir.Dil kontaklar manyetik alan kontrollü anahtardır.Anahtarın açılıp kapanması ise manyetik alan değişimine bağlıdır.

3.Termik Röleler: Ortamdaki ısı değişikliğine göre kontaklarını açan ya da kapayan röle türüdür.Termik röleler çalışma sırasında aşırı ısınan motorların durdurulmasında veya ütü, saç kurutma makineleri gibi ısı üreten cihazlarda uygun ısı seviyesinde daha fazla ısınmayı engellemek amacı ile sıklıkla kullanılır.

Termik röleler içindeki bi-metal adı verilen özel bir metal bileşimi sayesinde ortamın ısısı, belirlenen ısı değerinin üzerine çıkında yüke giden akımı keser.Bi-metal ısı altında farklı genleşme gösteren iki metalden oluşur.Metallerin biri hızlı ve fazla genleşirken diğeri çok az genleşerek bi-metal bileşimin bir yönde eğilmesini sağlayarak ısı enerjisini hareket enerjisine çevirir.Bu hareket enerjisi kontakları kapamak için kullanılır.Termik röleler birçok farklı yapıda olabilir. Motor kontrol devrelerinde kullanılan termik rölelerin içinde ısınmayı sağlayan krom-nikel ısıtıcı varken, ütü vb. cihazlarda kullanılan termik röleler cihaz içindekiısıyı kullanır ve içinde sadece bi-metal ve kontaklar vardır.

4.Aşırı Akım Koruma Röleleri: Bir yük devresinde hattın başına konulan sigortalar çalışma karakteristikleri nedeni ile yükü değil hattı korurlar.Yükleri arızadan önce korumak için çeşitli röleler kullanılır. İşte aşırı akım rölesi, aşırı akımların motor sargılarına vereceği zararları önlemek amacı ile kullanılır. Aşırı akım koruma röleleri motorları, sistemleri aşırı akıma karşı korumak için tasarlanmıştır.

Bir fazlı alternatif akım devrelerinde yalnızca bir iletkene, üç fazlı devrelerde ise her üç faz iletkenine bağlanan aşırı akım röleleri kumanda devresindeki devreye seri bağlı, normalde kapalı kontağı kumanda eder. Aşırı akım rölelerinde akım ayarı, röle üzerinde bulunan ayar vidası ile yapılır. Motorların anma akımlarına göre belirli sınırlar içerisinde akım ayarı yapılır.

Kaynak: elektrik.gen.tr

<< Elektrik - Elektronik Teknolojisi Ders Notları >>