Šta je relej, gde se koristi i koje vrste releja postoje?

Verovatno ste u svom okruženju već dolazili u kontakt sa relejima, iako možda niste ni primetili njihovu ulogu, kao ni činjenicu da su ove komponente u upotrebi još od kraja 19. veka. Ovi jednostavni, a izuzetno korisni uređaji omogućavaju prekidanje ili uspostavljanje strujnih kola, bezbedno upravljanje mašinama i automatizaciju procesa u industriji i svakodnevnom životu. Pre nego što išta kažemo o relejima, treba napomenuti da, iako su tehnologije napredovale u poslednjih 200 godina, releji i dalje ostaju nezamenljiva komponenta u mnogim električnim i automatizovanim sistemima.

 U nastavku teksta pročitajte sve o relejima, za šta služe, kako funkcionišu i zašto su i danas nezamenljivi u različitim primenama.

 Šta su releji?

Relej je električni ili elektronski uređaj koji služi za prekidanje ili uspostavljanje strujnog kola koristeći elektromagnet ili poluprovodničke elemente, čime omogućava daljinsko upravljanje ili izvršenje kompletne logike manje složenih procesa u automatizaciji.

Za šta služi relej?

Njegova prvobitna namena bila je pokretanje velikih strujnih opterećenja manjim strujama. Ali i u računarskoj tehnici pre pronalaska tranzistora, lampi, I PLC kontrolera za skladišćenje privremene memorije I izvršanje logičkih zadataka. Nekada su glavnu reč u izvršanju logike bile poznate relejne ploče, danas tu ulogu preuzimaju PLC kontroleri od kojih neki I dalje u svojoj izvršnoj logici sadrže integrisane releje.

U konkretnom primeru prilikom pokretanja velikog potrošača, trofaznog ili monofaznog motora, grejača , industrijskog bojlera ili drugih mašina pritiskom na start taster preko logike samoodržanja zatvara se strujni krug koji okida uklop kontakora daleko veće snage koji na kraju pogoni potrošač.

Na ovaj način izvršeno je obezbeđenje operatera u slučaju nepredviđenih situacija ali i najjednostavniji način pogona.

Pored toga relejima bezbedno možemo svičerski odnosno digitalno upravljati strujnim krugovima različitih opsega ali i tipova napona i na taj način vršiti odvojiti komandni napon. Relej nam omogućava da strujom i naponom obične baterije koja često ne prelazi 12 VDC možemo preko daljih logika i strujnih krugova startovani trafo stanicu koja će napajati čitav grad. 

Dakle relej je gotovo nezaobilazna komponenta u u našoj svakodnevnici kako zbog svoje jednostavnosti tako do svoje niske cene proizvodnje.

Od čega se sastoji relej?

Ako govorimo o običnom elektromeničkom releju on se uvek sastoji iz dva segmenta a to su špulna za ili kotva za pokretanje konatakata i nekoliko para kontakta koji se često nazivaju mirni i radni, odnosno NO i NC. Svaki par kontaktora menja početno stanje nakon što se na šulnu dovede deklarisani napon. Releji se često postavljaju na din šinu preko adekvatnog podnožja ili direktno postavljaju na logičku štampanu ploču lemljenjem.

Koje vrste releja postoje?

Upravo zbog njihove impozantne primene, danas pronalazimo mogo različitih tipova releja u svim mogućim pogonima a neki od njih su:

Foto releji 

U pitanju su releji osetljivi na svetlost te pri promeni osvetljenja sa mogućim podešavanjima LUMENA uključuju i isključuju uličnu rasvetu ili druge potrošače.

Mehanički releji 

Ovo su najčešće korićeni releji koji sa naponom špulni 12v 24v 48v 110v 220v 380v 400v jednosmerne i naizmenčne struje vrše nadzor digitalnih signala ili upravljaju njime kod i najsloženijih procesa u robotoci, cnc mašinama, pakericama, ulagačicama, punicama, rudnicima, i trafo stanicama.

Vremenski releji 

Releji kašnjenja, tajmeri. U industriji nekada nije potrebno samo uključiti neki potrošač, potrebno je da izvršna komnada ima određeno kašnjenje kao na primer kod poznatog pogona asinhronih motora zvezda trougao te se pri promeni stanja koristi upravo to kašnjenje odnosno sposobnost releja da sačeka zalet motora i odradi promenu stanja.

Stepenišni relej 

 Česta primena u zgradama i stambenim objektima gde sa bilo kojeg sprata možete uključiti svetlo u hodniku koje će se sa integrisanim tajmerom isključiti nakon izvesnog vremena.

Tajmer releji 

Potreba za ukljčenjem/ Isključenjem pojedinih potrošača  u određenom vremenskom intervalu, često se ovaj sistem koristi prilikom samostalnog uključenja peći tokom noći po jeftinoj struji ili za uključenje rasvete tamo gde nije bilo moguće koristiti ali njegova primena je neograničena.

PCB releji 

Releji čija je namena direktno lemljenje na elektronsku ploču. Danas gotovo svaka ploča od termoregulatora do frekventnog regulatora sadrži bar po jedan rele, te se ovi releji koriste kako za razvoj tako i za popravku električnih uređaja.

Signalni releji 

U pitanju su releji male snage koji se koriste za praćenja statusa digitalnih signala ali i za zaštitu osteljivih elektronskih sklopova kao što su kontroleri, plc kontroleri i mikrokontroleri. Kako bi se izbegli prenaponi i strujna prepoterećenja od strane provodnika ili elektronskih šumova, inženjeri pre povezivanja ulaza u kontroler postavljaju ove releje koji galvanski odvajaju strujne krugove i na taj način štite osetljive elektronske komponente, dok im je pored toga dodatnim signalnim mehničkim ili svetlosnim indikatorima omogućeno praćenje statusa signala koji dolazi sa kontaktora, indusktivnog senzora ili mikroprekidača.

Solid state releji

 U pojedinim procesima potrebno je obezbediti tihi i brzi rad upravljanja. Solid state releji odlikuju se svojim bešumnim radom i brzim odazivom umesto standardnog mehaničkog preklopa.  Ovaj relej fukncioniše po principu mikrontrolera, često je potrebno uz relej postaviti hladnjak za odvod toplote prilikom kontrole velikih struja. Spretni inženjeri pored standardne ON OFF kontrole ove releje koriste za preciznu kontrolu brzine motora ili regulaciju snage grejača preko PWM moda vođenja.

 Povezivanje releja – kako se radi u praksi?

Na ovom šematskom primeru prikaznano je povezivanje releja za naizmeničnu kontrolu signalizacije sa crvenom H1 i zelenom H2 signalnom lampom.

Element S1 je zakretni prekidač sa pozicijom 0-1 .

Kada je prekidač S1 okrenut ka nuli, kotva releja miruje strujni krug se zatvara preko osigurača F0 i prolazi kroz NC kontakt releja K1 zatvarajući strujni krug, te je uključena crvena signalna lampa H1 a ugašena signalna lampa H2. 

Kada je prekidač S1 okrenut na poziciju 1 šuplna releja dobija napon 24VDC i menja stanje kontakta te se NC kontakt otvara, a NO zatvara što dalje dalje implicira gašenje crvene lampe H1 a uključenje lampe H2.

U ovom primeru prikazane su signalne lampe koje se napajaju sa 220 volti naizmenične struje a da je kontrolni napon u kabinetu izveden preko 24 V jedosmerne struje. Na ovom primeru prikazali smo kontrolu jednog uređaja sa dva različita naponska potencijala koristeći ILI ( OR ) logiku.

Kao što možemo zaključiti u praksi, primena releja u industriji i komercijalnoj upotrebi je nezaobilazna, te ne postoji grana industrije gde ne pronalazimo neki tip rejela.  Iako ih nismo sve nabrojali, a često ih nismo ni videli zatvorenih iza elektro ormana, oni nam dugi niz godinama olakšavaju rad u automatici i svakodnevnoj upotrebi elektronskih uređaja.