Röle Nedir?

Röle ilk olarak elektrokimyasal bir telgrafın parçası olarak 1809 yılında Samuel Thomas von Sömmerring tarafından icat edilmiş ve kullanılmıştır. Ancak rölenin resmi olarak patentlenmesi 1840 yılında Samuel Morse tarafından yapılan telgraf ile gerçekleşmiştir. 27 Nisan 1791 tarihinde dünyaya gelen Samuel Morse, Amerikalı bir mucittir. Günümüzde Mors Alfabesi olarak bilinen sinyal sisteminin mucidi olarak da bilinen Samuel Morse, 2 Nisan 1872 tarihinde 80 yaşındayken yaşamını yitirmiştir.

İlk röle 1809 yılında Samuel Thomas von Sömmering tarafından yapılan bir telgrafın içerisinde kullanılmak amacıyla geliştirilmiştir. Elektrolitik özelliğe sahip olan bu röle iyonların hareketiyle birlikte elektriksel iletkenlik özelliği kazanarak telgrafın çeşitli parçalarını harekete geçirmek üzere tasarlanmıştır.

Röle kelimesinin kökeni Fransızcaya dayanır. Fransızca "relayer" kelimesinden türetilmiş olan röle kelimesi anlam bakımından “yorulan bir atı veya av köpeğini değiştirmek” anlamını taşır. Röle çeşitli durumlarda bazı parçaları harekete geçirmek için kullanıldığından, elektriksel cihazlarda kullanılan bu parçaya bu isim verilmiştir. 1800’lü yılların başından beri röle kelimesi elektrik dünyasında yer almaktadır.

Rölenin özellikleri şunlardır:

• Duruma göre iletken veya yalıtkan hale gelebilir.
• Manyetik alan yaratabilir.
• Elektrik akımıyla çalışır.
• Farklı parçaları devreye sokabilir veya devreden çıkartabilir.
• Aracı bir rolü vardır.
• Çeşitli koşulları denetler.
• Değişen koşullarda değişen özelliklerde davranabilir.

Röle bobininde iki adet uç yer alır. Bu uçlar çeşitli yöntemlerle elektriğe bağlıdır. Elektrik akımı verildiği zaman röle bobini üzerinden akım geçer ve bu akıma bağlı olarak bir manyetik alan ortaya çıkar. Bu manyetik alan röle içindeki çeşitli parçalara mıknatıslık özelliği kazandırır. Bu mıknatıslık özelliği ile röle içerisinde bulunan yay çekilir. Bu durum açık kontakların kapanmasına kapalı kontakların ise kapanmasına neden olur. Yani anahtar sistemi değiştirilir. Elektrik akımı bobin uçlarına verildiği sürece yayın konumu çekili vaziyette duracağından anahtarların konumu da sabit kalır. Elektrik akımının kesilmesiyle birlikte yay eski haline döner ve anahtarlar da eski haline gelmiş olur.

Röle, yapısında üç temel parça bulundurur. Bu parçalar; bobin, yay ve kontaktır. Yay, bobinin üzerinde yer alır. Kontak uçları ise elektrik girişinin yapıldığı yerdir. Elektrik akımı verildiğinde bobinde manyetik alan meydana gelir ve yukarıdaki yay bu manyetik alan tarafından çekilir.

Röle, kullanım amaçlarına göre farklı şekillerde tasarlanabilir ve amaca uygun olarak kullanılabilir. Röle çeşitleri şunlardır:

• Reed röle
• Zaman Rölesi
• Termik Röle
• Solid State Röle
• Kaçak Akım Rölesi
• Motor (Faz) Koruma Rölesi

Reed röle, tetikleme işlemi için manyetik alana ihtiyaç duyan bir röle türüdür. Bir mıknatıs veya manyetik bir etki yardımıyla tetiklenen bu röle, manyetik alan kesildiğinde ise eski haline döner. Özellikle otomotiv sektöründe sıklıkla kullanılan bir röle türüdür.

Zaman rölesi, rölenin tetiklenmesiyle birlikte başlayan bir zaman sayacının sonunda harekete geçen röle türüdür. Bu röleler tetiklenmeyle birlikte harekete geçmez. Yalnızca zaman sayacını başlatır. Zaman sayacı sona erdiğinde asıl tetiklenme gerçekleşir ve röle işlevini yerine getirir. Özellikle elektrik ve elektronik sektöründe sıklıkla kullanılan bir röle türüdür.

Termik röle, adından da anlaşılabileceği gibi ısıya bağlı olarak çalışan bir röle türüdür. Isının belirli bir miktardan daha fazla olması halinde tetiklenen bu röle, ısının söz konusu seviyenin altına düşmesiyle birlikte eski haline döner. Özellikle sigorta teknolojilerinde kullanılan bu röle, aşırı yük durumlarında kabloların ısınmasına bağlı olarak devreye girer.

Standart bir elektromekanik röle ile aynı görevi gören bu röle türünün tek farkı hareketli parça bulundurmaması nedeniyle daha uzun ömürlü olmasıdır. Elektrik akımı ile çalışan bu röle, elektrik akımının kesilmesi sonucun eski haline döner. En çok kullanılan röle türlerinden birisidir.

Kaçak akım rölesi özellikle güvenlik amacıyla kullanılan bir röle türüdür. Görünüş itibariyle de tıpkı bir elektrik sigortasına benzeyen bu röle türü, fazın nötr dışındaki bir hattan dolaşmasına bağlı olarak çalışır. Fazın nötr dışındaki bir hat üzerinden devreyi dönmesi kaçak akımın işaretidir. Kaçak akımı algılayan bu röle anahtar durumunu değiştirir.

Faz koruma rölesi olarak da bilinen motor koruma rölesi, motorun 2 faz altında çalışmasını engellemek amacıyla kullanılır. Motorun 2 faz altında çalışması ; aşırı ısınma, faz dengesizliği ve düşük besleme gerilimine neden olur. Bu durum ise motora büyük zarar verebilir. Motor koruma rölesi adından da anlaşılabileceği gibi motoru bu tip durumlardan korumak ve ömrünü uzatmak için kullanılır.

Demir bir çubuk etrafına sarılmış olan yalıtkan bir yüzeyle kaplı olan manyetik röle, söz konusu telden geçen akımla birlikte manyetik bir alan meydana getiren bir röledir. Bu manyetik alan sonucunda çevrede bulunan metal parçalar bobine doğru çekilir. Bobine çekilen en önemli parça ise palet adıyla da bilinen yaydır. Yayın çekilmesine bağlı olarak röledeki anahtar sistemleri değişir.

Manyetik rölede bobin ve nüve tıpkı bir mıknatıs gibi çalışarak hareket eder. Elektrik akımı verildiğinde mıknatıslık özelliği kazanan bu parçalar yayı çekerek rölenin anahtar konumunu değiştirir. Manyetik röle, elektrik akımıyla kontrol edilen bir röle türüdür. Elektrik akımının kesilmesiyle içerideki parçaların mıknatıslık özelliği yok olur ve röle eski duruma döner.

Manyetik röle parçaları şunlardır:

• Bobin
• Palet
• Gövde
• Nüve
• Kontak

Bobin, etrafına yalıtkan bir tel sarılmış kalın, çubuksu veya silindirimsi yapıda bir metaldir. Bobinler genellikle demir, çelik veya bakır gibi maddelerden üretilir. Bobinlerin en önemli özelliği ise elektrik akımına maruz kaldıklarında manyetik alan meydana getirmeleridir. Bu manyetik alana bağlı olarak mıknatıslık özelliği ortaya çıkar ve çevredeki farklı parçalara da bu özelliği kazandırabilir. Bobin, rölenin en önemli parçalarından birisidir.

Yay olarak da bilinen palet, bobin ve nüvenin hemen yakınlarında bir yerde konumlanmıştır. Metal bir parçadan yapılan palet, elektrik akımı verilmesi sonucu mıknatıslık özelliği kazanan nüve tarafından çekilir. Bu nedenle hafif ve hareketli bir parçadır. Yay aynı zamanda rölenin anahtar uçlarını da kontrol eder. Nüve tarafından çekilen palet, açık anahtarı kapatırken kapalı anahtarı ise açar. Elektrik akımı kesildiğinde ise kaybolan manyetik alan sonucunda palet eski haline döner ve anahtar sistemi de eski halini alır.

Gövde, tüm röle parçalarının monte edildiği ana zemin parçasıdır. Rölenin çalışma prensibine parçaları tutmak ve sabitlemek dışında hiçbir etkisi yoktur. Ayrıca tamamen izole bir parçadır ve hiçbir şekilde elektrik geçirmez.

Yumuşak demirden imal edilen nüve, bu özelliği sayesinde hızla mıknatıslık özelliği kazanabildiği gibi aynı zamanda mıknatıslık özelliğini hızla yok edebilir. Bobinin etrafını saran nüve, kendisi de teller tarafından sarılmıştır. Elektrik akımı verilmesiyle birlikte nüve anında mıknatıslık özelliği kazanarak çevredeki metalleri kendisine doğru çekmeye başlar. Elektrik akımının kesilmesiyle birlikte de mıknatıslık özelliği aynı hızda yok olur.

A1 ve A2 olmak üzere iki adet kontak bölümü bulunur. Bu kontak bölümleri elektrik akımı verildiğinde yay tarafından birbirleriyle temas ettirilerek elektrik akımını geçirmeye başlarlar. Palet tarafından kontrol edilirler.