Röleleri ev otomasyonu, otomobil ve motosikletler, endüstriyel uygulamalar, DIY (Do It Yourself) projeleri, test ve ölçüm ekipmanları ve daha birçok alanda kullanırız. Ama röle nedir? Röle nasıl çalışır? Rölelerin uygulamaları nelerdir? Bu çalışmada röleler hakkında daha fazla bilgi edineceğiz.
Röle Nedir?
Röle, basit bir elektromekanik anahtardır. Normal anahtarları bir devreyi elle kapatmak veya açmak için kullanırken, röle de iki devreyi bağlayan veya ayıran bir anahtardır. Ancak manuel bir işlem yerine, bir röle, başka bir devreyi bağlamak veya ayırmak için bir elektromıknatısı kontrol etmek üzere bir elektrik sinyali kullanır.
Röleler, elektromekanik, katı hal (Solid State) gibi farklı türlerde olabilir. Elektromekanik röleler sıklıkla kullanılır. Çalışma prensibini bilmeden önce bu rölenin iç parçalarına bakalım. Birçok farklı türde röle olmasına rağmen, çalışma prensipleri aynıdır.
Elektromekanik Rölelerin İç Aksamı
Her elektromekanik röle şu parçalardan oluşur:
- Bobin
- Hareketli ve Sabit Kontak
- Nüve
- İletken Tel
- Yay
Elektromıknatıs, bir metal çekirdek üzerine sarılmış bakır bir bobin ile oluşturulur. Bobinin iki ucu, rölenin iki pinine bağlıdır. Bu iki uç, DC besleme uçları olarak kullanılır.
Genellikle yüksek amper yükü bağlamak için iki kontak daha bulunur ve bunlara anahtarlama noktaları denir. Anahtarlama noktalarını bağlamak için ortak bir kontak bulunur.
Bu kontaklar normalde açık (NO), normalde kapalı (NC) ve ortak (COM) kontaklar olarak adlandırılır.
Bir röleyi AC devresinde veya DC devresinde kullanabiliriz. AC rölelerinde, her akım sıfır pozisyonunda, röle bobini manyetizmasını kaybeder ve bu nedenle devrenin sürekli kesilme olasılığı vardır.
Bu nedenle, AC röleleri, yukarıdaki sorunu önlemek için sürekli manyetizma sağlayacak özel mekanizmalarla inşa edilir. Bu mekanizmalara elektronik devre düzenlemeleri veya gölgeli bobin mekanizması dahildir.
Röle Çalışma Prensibi
Röle, elektromanyetik indüksiyon prensibine göre çalışır.
- Elektromıknatısa bir akım uygulandığında, etrafında bir manyetik alan oluşturur.
- Yukarıdaki resim rölenin çalışma prensibini göstermektedir. Yüke DC akım uygulamak için bir anahtar kullanılır.
- Rölede, bakır bobin ve demir çekirdek elektromıknatıs olarak işlev görür.
- Bobine DC akım uygulandığında, gösterildiği gibi kontağı çekmeye başlar. Bu, rölenin enerjilenmesi olarak adlandırılır.
- Besleme kesildiğinde, orijinal konumuna geri döner. Bu, rölenin enerjisinin kesilmesi olarak adlandırılır.
- Ayrıca, kontakları başlangıçta kapalı olup, enerji verildiğinde açılan, yani yukarıda gösterilen rölenin tam tersi olan röleler de vardır.
Röle Kontak Tipleri
Rölenin bir anahtar olduğunu gördüğümüz gibi, “Poles (Kutup) ve Throws (Atım)” terminolojisi de röle için geçerlidir. Rölenin değiştirdiği kontakların sayısına ve devrelerin sayısına bağlı olarak röleler sınıflandırılabilir.
Kontakların bu sınıflandırmasını bilmeden önce, bir röle anahtarının kutuplarını ve atışlarını bilmemiz gerekir.
Kutup ve Atışlar
Röleler bir veya daha fazla devreyi değiştirebilir. Röledeki her anahtara kutup denir. Bir rölenin bağladığı devre sayısı atışlarla belirtilir.
*Kutup ve atışlara bağlı olarak, röleler şu şekilde sınıflandırılır:
Tek Kutuplu Tek Atım (SPST)
Bir, tek kutuplu tek atım rölesi bir devreyi kontrol edebilir ve bir çıkışa bağlanabilir. Sadece açık veya kapalı durumu gerektiren uygulamalar için kullanılır.
Tek Kutuplu Çift Atım (SPDT)
Bir, tek kutuplu çift atım rölesi bir giriş devresini iki çıkıştan birine bağlar. Bu röle aynı zamanda değişim rölesi olarak da adlandırılır.
SPDT iki çıkış pozisyonuna sahip olsa da, konfigürasyon ve uygulama gereksinimine bağlı olarak ikiden fazla atım içerebilir.
Çift Kutuplu Tek Atım (DPST)
Çift kutuplu tek atım rölesi iki kutba ve tek atışa sahiptir ve aynı anda bir devrenin iki terminalini bağlamak için kullanılabilir. Örneğin, bu röle aynı anda hem faz hem de nötr terminalleri yüke bağlamak için kullanılır.
Çift Kutuplu Çift Atım (DPDT)
Çift kutuplu çift atım rölesi her kutup için iki kutup ve iki atışa sahiptir. Motor yön kontrolünde, faz veya polarite tersine çevrilmesi için kullanılırlar.
Tüm bu röleler için kontaklar arasındaki anahtarlama işlemi, bobin enerjilendiğinde gerçekleştirilir.
COM veya Ortak Terminal
COM, rölenin ortak terminaline atıfta bulunur.
Bu, rölenin çıkış terminalidir ve yük devresinin bir ucu buraya bağlanır.
Bu terminal, rölenin durumuna bağlı olarak diğer iki terminalden biriyle içsel olarak bağlanır.
NO Terminali: NO veya Normalde Açık terminali, rölenin aktif olmadığı durumlarda açık kalan bir yük terminalidir.
Röle etkinleştiğinde NO terminali, COM terminali ile kapanır.
NC Terminali: NC veya Normalde Kapalı terminali, bir rölenin diğer yük terminalidir. Bu terminal, kontrol girişi olmadığında rölenin COM terminali ile normalde bağlıdır.
Röle etkinleştiğinde, NC terminali COM terminalinden ayrılır ve röle devre dışı bırakılana kadar açık kalır.
Röle Çeşitleri
Farklı kullanım alanlarına göre farklı çeşitlerde röleler mevcuttur. Yaygın olarak kullanılmakta olan röle çeşitleri şunlardır;
Genel Tip Röleler
Solid State Röle (Katı Hal Rölesi)
Solid state rölelerde manyetik rölelerdeki gibi kontak, bobin, yay vs. mekanik parça bulunmaz. Solid state rölenin en önemli özelliği yüksek akıma dayanabilmesidir.
Reed Röle
İçi gaz ile doldurulmuş cam tüp içerisinde iki adet kontak bulunan röle çeşididir. Reed röle kontakları manyetik alan etkisi ile çalışır. Reed röleye bir mıknatıs yaklaştırıldığında kontak durumları açılıp kapanmaktadır. En çok kullanıldığı alan güvenlik sistemleridir.
Termik Röle
Ortamda bulunan ısıya göre kontak açıp kapayan röle çeşididir.
Kaçak Akım Rölesi
Kaçak akım rölelerinin amacı yalıtım hatası bulunan, bu nedenle mevcut akım değerlerinden daha fazla akımın geçtiği devrelerde enerjiyi kesmektir.
Zaman Rölesi
Bir kumanda devresini ayarlanan süre sonunda çalıştıran veya durduran kumanda devre elemanıdır.
Rölelerin Kullanım Alanları
Röleler, elektrik sistemini korumak ve aşırı akım/gerilim nedeniyle sisteme bağlı ekipmanlarda meydana gelebilecek hasarı en aza indirmek için kullanılır. Röle, kendisiyle bağlantılı ekipmanların korunması amacıyla kullanılır.
Bu röleler, ses amplifikatörleri ve bazı modem türleri gibi uygulamalarda düşük voltaj sinyali ile yüksek voltaj devresini kontrol etmek için kullanılır.
Otomobillerdeki marş motoru solenoidi gibi uygulamalarda düşük akım sinyali ile yüksek akım devresini kontrol etmek için kullanılırlar. Güç iletim ve dağıtım sistemlerinde meydana gelen hataları tespit edebilir ve izole edebilirler.
Rölelerin tipik uygulama alanları şunlardır:
• Aydınlatma kontrol sistemleri
• Telekomünikasyon
• Alarm Sistemleri
• Trafik kontrolü
• Elektrik güç sistemi koruma sistemleri
• Bilgisayar arayüzleri
• Otomotiv
• Ev aletleri
