RÖLELER

RÖLELER

Elektrikli ve benzinli araçlarda kullanılan bileşenlerden biridir röle. Aslında tüm elektronik sistemlerde düşük akım ve voltaj değerleri ile yüksek akım ve gerilim değerlerini kontrol etmek için kullanılır ve taşıtlarda da yer bulmuştur.

Röleyi hemen anlatmadan temel mantığını oluşturan birkaç kavramı hatırlatmakta fayda görüyorum:

Anahtar: Bir elektrik devresinde, akımın geçişini kontrol eden eleman. Bastığınızda akım geçişi sağlanır. Eğer ki, anahtara basılı tuttuğunuz sürece akım geçişi sağlanıyor ve bıraktığınızda akım geçişi duruyorsa bunun adı anahtar değil artık butondur.  

Görsel: Anahtar ve buton sembol ve devrede kullanımı.

Mıknatıs: Demir, nikel, kobalt gibi madenleri çekebilen, manyetik alan kaynağı olarak kullanılan, N ve S kutbunda oluşan ve en küçük parça da bile bu iki kutbun bulunduğu, aynı kutupların birbirini ittiği, zıt kutupların birbirini çektiği malzeme.

Görsel: Mıknatıs itme/çekme kuvvetleri ve manyetik alan çizgileri.

Elektromıknatıs: Doğal mıknatısların oluşturduğu manyetik alanı iletken bir telden geçen akım ile oluşturan düzeneklerdir. Geçen akımın miktarı, besleme kaynağının potansiyeli, iletken telin kesiti ve sargı sayısı ile çekim kuvveti ve yönü değiştirilebilen bir manyetik alan kaynağı, bir nevi yapay mıknatıs.  

      

Görsel: Bir çivi etrafına dolanan izolasyonlu bakır tel ile bir pil ile yapılan elektromıknatıs.

Bence bugünkü teknolojinin temeli olan birçok cihazın çalışma prensibi olan iki kanunla da da giriş kısmını bitiriyorum. Birinci kanun derki, bir iletken tel içinden bir akım geçerse, telin etrafında manyetik alan oluşur. Elektromıknatıs, motorlar, röleler, kontaktörler, duvar saatleri motorları, kapı otomatikleri vs bu mantıkla çalışır. İkincisi ise, değişken bir manyetik alan içindeki telde bir akım oluşur. Hidroelektrik, rüzgâr, jeotermal, termik santrallerdeki türbinlerin bağlı olduğu jeneratörler, bisikletlere takılan dinamolar da bu mantıkla çalışmaktadır.

Görsel: İçinden akım geçten telin etrafında manyetik alan oluşur. Bir manyetik alan kaynağı bir iletkene yaklaşırsa ya da tam tersi iletken manyetşk alana yaklaştırılır ise telden akım geçtiği görülür. İşte dinamonun, elektrik üretmenin temeli bu kanundur. Faraday kanunu.

 

Şimdi gelelim rölelere. Evimizde ışıkları, duvardaki anahtarlara PARMAĞIMIZ ile basarak açıp kapatıyoruz. Anahtara bir gelen kablo var birde giden. Parmağımızla bir metali iterek aslında iki teli birleştiriyoruz. Yaptığımız iş tamda bu.

 

Rölede ise bu açma kapama işlemini parmak yerine bir elektromıknatıs yapıyor. Bir elektromıknatısa bir enerji verdiğinizde, elektromıknatıs etrafında bir manyetik alan oluşuyor. Bu alan da karşısındaki kontakları birleştirecek metali yani paleti çekiyor. Elektromıknatısa enerji geldiği müddetçe anahtara basılmış oluyor. Paletin kalınlığı arttırılarak, kontrol edilecek yükün de gücü de arttırılabiliyor. Mikrodenetleyici çıkışları genelde 5V olur, 5V luk röleler üretilmiştir. Eski cihazlarda, küçük taşıtlarda 12V luk akü olduğundan 12V luk röleler, sanayide PLC ler 24V ile çalıştığı için de 24V ile çalışan röeler mevcuttur. Rölenin de gücünün yetmediği yerlerde abileri olan Kontaktörler kullanılır. Bazen bir kontaktör bile röle ile kontrol edilir.

Görsel: Röle yapısı ve gerçek bir rölenin iç yapısı.

  

Görsel: Mikrodenetleyiciler için ( 5Volt) tasarlanmış bir röle modülü ve uygulama örneği.

 

Görsel: Rölenin iç yapısı.

Bir rölede, manyetik alanı oluşturan sargılı olan kısımdır. Sargı ucuna +V ve GND bağlandığında, bobin teli de sağlamsa, akım geçmeye başlar ve telin etrafında bir manyetik alan oluşturur. NO; normally Open yani normalde, enerji yokken açık olan, enerji olmayan uçtur. NC; Normally Close yani normalde kapalı kontak, enerji yokken bu uçta, com ucundan verdiğiniz gerilimi görürsünüz. COM ucuda ortak uçtur. Doğru akım çalışmalarında + Voltaj, Alternatif akım  çalışmalarında ise Faz hattı genelde bağlanır.  Bobin uçlarında enerji yok iken NC ucuna bağlanan cihazın çalıştığı görülür. Bobin uçlarına enerji uygulandığında oluşan manyetik alan sonucu COM kontağı yer değiştirir ve üzerindeki gerilimi bu kez NO ucuna doğru vermeye başlar ve NO ucuna bağlı cihaz çalışır NC ucuna bağlı cihazda kapanır.

Görsel: Bobin uçlarında gerilim var iken ve yok iken çalışan cihazlar.

 

Peki elektrikli araçlarda veya taşıtlarda röleler nerelerde kullanılır?

  • Araçlarda genelde 12V olduğu düşünülürse, 12V luk röleler kullanılır.
  • Farklı gerilim seviyeleri bulunduran araçlarda bu gerilim farklılıklarını ortadan kaldırmak için kullanılır.  48 voltluk bataryalı bir araçta, düğme setinde 12V bulunuyor ise fakat gelen sinyal lambaları 48V gelmiş ise, önce düğme seti ile 12V göndererek röle bobini tetiklenir, röle kontakları ile de 48V lambalara uygulanır.
  • Elektrikli araçlarda, sürücüler 5V luk sinyal ile çalışırlar. Lakin düğme setlerinde 12V veya daha yüksek gerilim değeri bulunur. İşte burada iki farklı gerilim seviyesini adapte etmek için kullanılır. Mesela 12V luk bir röle, geri vites veya fren hattına bağlanır. Bu düğmelere basıldığında sitemde 12V dolaşmaya başlar. Ama bunu aracın sürücüsüne veremezsiniz, çünkü 5V ile çalışır. 12V ile röle çalıştırılır, röle kontaklarına ise 5V luk sürücü kabloları bağlanır. Yada 12V luk düğme setiniz ve bun uygun tesisatınız var ama elinizde 48V ile çalışan bir ön farınız var. Bir röle ile 12V ile 48V u kontrol edebilirsiniz.
  • Otomobillerde sinyallerde duyduğunuz tik tak sesinin nedeni de röledir. Röle kontaklarının vurma sesini duyarsınız.
  • Benzinli motosikletlerde, benzin pompası, röle ile kontrol edilir.
  • Marş motoru, marş rölesi ile kontrol edilir. Marş rölesi düşük akım ile çalışırken, kontakları arasında yüksek akım dolaşmaktadır.

Görsel: Marş rölesi, benzin pompası ve genel amaçlı röleler.

RÖLE BAĞLI BİR SİSTEM ÇALIŞMIYORSA MUHTEMELE ARIZALAR

  1. Bir voltmetre ile röleye enerji gelip gelmediğine bakılır. Rölenin çalışması için röle bobinine çalışma değeri kadar voltaj gelmelidir. Bu genellikle 5V, 12V ve 24V olur.
  2. Röle bobini bir iletken teldir. Sağlam ise bu telin bir direnci olmalıdır veya ölçü aleti ile ölçüldüğünde kısa devre göstermelidir. Direnç veya kısa devre göstermiyorsa bobin teli bir yerden kopmuştur. Röle değiştirilir.
  3. Uzun süre çalıştırma, çok fazla aç/kapa veya kapasitesinin üzerinde akım çekmeden dolayı kontaklar yapışmış olabilir. Bu nedenle röle kontağı ya hep açık ya hep kapalı olabilir.
  4. Röle bağlantıları kontrol edilmelidir. Soketli modellerde kabloların yerleri yanlış takılmış olabilir.

VT5 ELEKTRİKLİ TRİPORTER RÖLESİ:

Görseldeki 85, 86, 87 ve 30 numaralı rakamlar, rölenin bacaklarının dibinde de yazar. Şekle göre, 85-86 numaralı uçlar, bobin uçlarıdır. Bu uçlardan birine şase (GND veya – uç) bağlanır. Diğer uca ise düğme setindeki düğmeye basılarak +12V yollanır. Bobin enerjilenir ve kontakları çeker. 30-87 uçlarda ise kontrol edilecek sinyal ucu vardır. VT5 model araçlarda bu iki uca, sürücüden gelen iki kablo bağlanır. Bir tanesinde fren kesicisi hattı diğer rölede ise geri vites hattı sinyali bağlanır. Düğme setindeki geri vites düğmesinden gelen 12V ile geri vites lambası yanar ve sesli sinyali çalışır, röle de enerjilenir. Sürücüden gelen 5V luk sinyalde tekrar sürücüye röle kontakları üzerinden gönderilir ve sürücü, aracın yönünün değişeceğini anlar, motora ona göre enerji verir.

 RS7 BENZİNLİ MOTOR RÖLESİ