röle
Magnetik ya da elektromagnetik olarak çalışan elektrikli
anahtar. Rölelerin en yaygın türü olan elektromagnetik
rölelerde, dış devreden gelen akım, içinden geçtiği
bobinin elektromıknatıs özelliği göstermesini sağlar.
Oluşan magnetik alan, `yumuşak` demir bir armatürü
çeker. Buarmatürde, rölenin tipine göre birya da daha
çok bağlantıyı kapatır ya da açar. Elektrik devrelerine
uzaktan kumanda edilmesi gereken uygulamalarda,
röleler çok önemli rol oynar. Magnetik röleler, sürekli
bir mıknatısın çok yakınında çalıştıklarından, röle yerine,
`magnetik anaFıtar` diye adlandırılmaları daha doğ
ru olur.
Elektromagnetik rölelerin yapımı sırasında gözönünde
tutulması gereken etmenler, rölelerin çalışacağı
akım türü (dalgalı ya da doğru akım), kontakların geçirebileceği
en büyük akım, bunların sayısı .
“Magnetik ya da elektromagnetik olarak çalışan elektrikli
anahtar. Rölelerin en yaygın türü olan elektromagnetik
rölelerde, dış devreden gelen akım, içinden geçtiği
bobinin elektromıknatıs “
Magnetik ya da elektromagnetik olarak çalışan elektrikli
Magnetik ya da elektromagnetik olarak çalışan elektrikli
anahtar. Rölelerin en yaygın türü olan elektromagnetik
rölelerde, dış devreden gelen akım, içinden geçtiği
bobinin elektromıknatıs özelliği göstermesini sağlar.
Oluşan magnetik alan, `yumuşak` demir bir armatürü
çeker. Buarmatürde, rölenin tipine göre birya da daha
çok bağlantıyı kapatır ya da açar. Elektrik devrelerine
uzaktan kumanda edilmesi gereken uygulamalarda,
röleler çok önemli rol oynar. Magnetik röleler, sürekli
bir mıknatısın çok yakınında çalıştıklarından, röle yerine,
`magnetik anaFıtar` diye adlandırılmaları daha doğ
ru olur.
Elektromagnetik rölelerin yapımı sırasında gözönünde
tutulması gereken etmenler, rölelerin çalışacağı
akım türü (dalgalı ya da doğru akım), kontakların geçirebileceği
en büyük akım, bunların sayısı ve çalışma
hızlarıdır.
Dalgalı ve doğru akımla kumanda. Rölenin bobininden akım geçtiği zaman, bobinin çevresinde akı çizgileri
oluşur. Bu akımın etkisinde kalan bölgede bulunan
yumuşak demir armatür, magnetik devrenin relüktansı-
nı (magnetik direncini) en aza indirecek biçimde hareket
eder. Bu yüzden kumanda akımının doğru ya da
dalgalı akım olması bir fark yaratmaz ve armatür her zaman,
magnetik devrenin relüktansını azaltacak yönde
hareket eder. Ancak, dalgalı akım kullanıldığı zaman,
oluşacak foucault akımlarını azaltmak için, elektromıknatısın
demir çekirdeğinin levhalar halinde yapılması
gerekir. Bunun iki nedeni vardır: Foucault akımlarının
istenmeyen bir ısı etkisi yaratmaları; düzeneğin çalışma
hızını azaltmaları.
Kontaklar. Kontakların büyüklüğü ve biçimi ile hangi
maddeden yapılacakları, denetlenecek devrenin niteliklerine
bağlıdır. Sözgelimi, yüksek güçlü anahtarlarda
oluşan ark, birbirine değen yüzeyleri bozar ve kontakların
birbirine yapışmasına neden olur. Bu yüzden, bu
tür uygulamalara özen göstermek gerekir.
Öte yandan, alçak gerilim uygulamalarında, kontak
direnciönemli bir etmendir. Röle kullanılan elektronik
devrelerde, kontak titreşimi sorun yaratabilir. Kontak
titreşimi, kontakların, bütünüyle kapanmadan önce,
birkaç kez açılıp kapanmasıdır. Bütünüyle elektromagnetik
sistemlerde, çalışma hızları genellikle titreşim hı
zından daha yavaş olduğundan, bunun önemi yoktur;
ama çok daha hızlı çalışan elektronik devrelerde, titre
şim kendini belli eder.
Dalgalı akımlı denetim devrelerinde, her çevrim
içinde akım ve bunun sonucunda da çekme gücü, iki
kez sıfır olur. Kontaklar sert metalden yapılmışsa, bu
koşullar altında sürekli titreşmeleri kaçınılmazdır. Bu
yüzden gerilim altında birbirine değen yaylı pabuçlardan
yapılırlar.
Kontakların düzenlenişi, gereken işlemlerin sırasına
göre ayarlanır. Sözgelimi, kapatma, açma, değiştirme, açmadan önce kapatma, kapatmadan önce açma gibi
işlemler, uygun sırasıyla birbirini izler. Karmaşık telefon
santrallarında kullanılan telefon rölelerinde bulunan bu
kontak türleri, bir rölenin aynı anda altı kontağı birden
açıp kapatmasını sağlayacak biçimde yapılır.
Normal koşullarda, kontakların yüzeyleri bakırdan
yapılır. Ama, güvenilir ve uzun ömürlü olmaları istenilen
yerlerde, gümüş ya da altın yüzeyler kullanılır. Cıvalı
devre açıp kapatıcı rölelerde, az miktarda cıva içeren
cam bir tüp içine iki elektrot yerleştirilir. Röle, armatü
rün üstünde yeralır ve böylece, röle hareket ettikçe, iki
elektrodu saran cıva, elektrik iletkenliğini sağlar.
Armatür yapısı. Ampul rölelle armatürü yaylı rölelerde,
kontak ve armatür işlevleri birleştirilmiştir. Magnetik
açıdan yumuşak bir çelikten ya da alaşımdan yapılan
yayın, aynı zamanda akım geçirdiği için, iyi bir iletken
olması gerekir. Bobinden akım geçtiği zaman, relüktansın
en az olduğu konumu alan yay, kontakları açarya da
kapatır. Röleyi çalıştıran akım kesildiği zaman, yay eski
konumuna döner.
Ticari rölelerin birçoğunda armatür, ayrı bir yaya
bağlı bireklem üstüne takılır. Armatür, magnetik açıdan
yumuşak bir maddeden, yani bobinden geçen akım kesildiği
zaman üstünde artık mıknatıslık kalmayan bir
maddeden yapılmalıdır. Telefon rölelerinde, üstünden
akım geçen bobinin bir ucuna takılmış L biçiminde,
yaylı ve hareketli bir kol (armatür) vardır. Bobinden
akım geçtiği zaman, bu kolun kısa parçası bobine doğ
ru çekilir ve öbür uç yukarı kalkarak asıl devreyi açar ya
da kapatır.
Çalışma hızı. Bir rölede kaç tane açıp kapatıcı kontak
bulunacağı, elektromıknatısın çekme gücüne bağlıdır:
Düzeneğin çalışma hızını belirleyen etmenlerden biri
budur. Yüksek çalışma hızı gerektiren yerlerde, bütün
hareketli parçalar hafifletilir ve bobinin indüktansı azaltılır
(indüktans sarım sayısına bağlı olduğundan, azalması için bobinin daha az sarımlı yapılması gerekir). Buna
karşılık çekme gücü, sarım sayısıyla birlikte artar.
Yüksek çalışma hızı için, denetim akımının da artırılması
gerekir.
Bazı durumlarda da, çalışma hızının yavaş olması istenir.
Bu amaçla sarım sayısı artırılır ve bobine, seri olarak
bir indüktör ya da paralel olarak bir kondansatör eklenir.
Başka biryöntem de, devreye geciktirici bir bobin
ya da geciktirici zaman rölesi eklenmesidir. Geciktirici
bobin, aynı demir çekirdek üstüne yerleştirilen birkaç
sarımdan oluşmuş, ayrı bir bobindir.
Kilitlemeli röleler. Geleneksel rölelerde akım geçtiği
zaman bir işlem, geçmediği zaman da başka bir işlem
gerçekleşir. Bazı durumlardaysa, denetim amacıyla
akım sinyalleri kullanılır. Bir sinyal, rölenin durumunu
değiştirir. İkinci bir sinyal, rölenin eski durumuna dönmesini
sağlar. Bu tür rölelere, `kilitlemeli röle` adı verilir.
Kilitlemeli rölenin yaygın türlerinden birinde, iki bobin
ve iki armatür bulunur. Röle çalışırken, bobine alışılmış
biçimde akım verilir. Armatür hareket ederek kontağı
kapatınca, buna dik olarak duran armatür yukarı
doğru kalkar ve yayın etkisiyle kapalı durumda kalır.
Kontağı yeniden açmak için, öbür bobine akım verilir.
İkinci armatür aşağı doğru inince, ana armatür serbest
kalır ve kontak açılır.
Ampul röle. Atmosfer etkisi, açılıp kapanan kontakların
aşınmasını hızlandırır. Kontaklar üstünde oluşan ince
tabakalar, kontak direncini değiştirir. Bu nedenle röle,
koruyucu bir kutunun içine yerleştirilebilir; ama bu iş
lem de eskimeyi bütünüyle önleyemez. Elektronik rö
lenin geliştirilmesi (transistor ve tiristör), son derece hızlı,
düşük güçle çalışan uzun ömürlü devre öğelerinin
yapılmasını sağlamıştır. Ancak, bu öğelerin önemi sakıncaları,
açık durumdaki dirençlerinin `sonsuz`dan
küçük, kapalı durumdaki dirençlerininse `sıfır`dan büyük olmasıdır.
Ampul röle, söz konusu kusurları giderilmiş elektromagnetik
röle türünün örneklerinden biridir. Hareketli
parçalan tepkimeye girmeyecek bir ortam (genellikle
arı, kuru azot) içinde bulunduğundan, atmosferle etkileşme
olmaz. Yumuşak krom-demir alaşımından yapı
lan iki tel, gerekli bükülmeyi ve esnekliği sağlayacak bi
çimde hazırlanırve kontak yüzeylerine, kontak direncini
azaltma amacıyla altın kaplanır. Daha sonra bu yü
zeyler, bircamtüp içine yerleştirilirve tüp, atmosferbasıncında
azotla doldurularak kapatılır. Kontak yüzeylerinin
arasındaki uzaklık, normalde 100 mikron kadardır.
Tüpün dışında belirli güçte bir magnetik alan bulunduğu
zaman, kontaklar birbirine yaklaşır. Böyle bir
alan, kontak yüzeyleri ekseni üstünde yeralacak biçimde
tüpün dışına yerleştirilen bir bobinle sağlanabilir.