Küçük güçteki elektromanyetik anahtarlara, röle denir. Röleler elektromıknatıs, palet ve kontaklar olmak üzere üç kısımdan oluşur. Şekil’de bir rölenin yapısı, görünüşü ve sembolü verilmiştir. Elektromıknatıs, demir nüve ve üzerine sarılmış bir bobinden ibarettir. Bobin uçlarına gerilim uygulandığında, nüve mıknatıslık özelliği kazanarak paleti kendine doğru çeker. Bu hareket sonucu, palet üzerindeki kontaklar konum değiştirir, açık olan kontak kapanır, kapalı olan kontak açılır. Rölelerde bir veya daha fazla sayıda kontak bulunabilir. Rölenin paletine bağlanmış bir yay kontakların normal
konumda kalmalarını sağlar. Şekil’de verilen rölede, biri normalde açık (1-2), diğeri normalde kapalı (1-3) iki adet kontak vardır.

Röle bobinleri hem doğru hem de alternatif akımda çalışabilir. Röle doğru akımda kullanılacaksa, demir nüve tek parçadan yapılır. Bu rölelerde, artık mıknatisiyet nedeniyle, paletin nüveye yapışık kalmasını önlemek için nüvenin palete bakan kısmına plastik pullar konur. Röle alternatif akımda kullanılacaksa, rölenin demir nüvesi silisli sac paketinden yapılır. Ayrıca, alternatif akımın yön ve değer değişimlerinden paletin etkilenerek titreşim yapmasını önlemek için, nüvenin ön yüzüne açılan oluklara
bakır halkalar yerleştirilir.

Zaman Röleleri

Röle bobini enerjilendikten veya röle bobininin enerjisi kesildikten belirli bir süre sonra kontakları konum değiştiren rölelere, zaman rölesi denir. Bazı zaman rölelerinde gecikme ile konum değiştiren kontaklar yanında ani konum değiştiren kontaklar da bulunabilir. Zaman röleleri, genelde, küçük akım değerlerini taşımak üzere tasarlandıklarından güç devrelerinde kullanılmazlar.
Zaman röleleri, çalışma şekillerine göre
• Çekmede Gecikmeli Tip (Düz) Zaman Rölesi
• Düşmede Gecikmeli Tip (Ters) Zaman Rölesi
olmak üzere iki ana grupta incelenebilir.

Çekmede Gecikmeli Tip (Düz) Zaman Rölesi

Bobine gerilim uygulanmaya başladığı anda zaman sayımı başlar ve belirlenen süre sonunda röle kontağı konum değiştirir, açık olan kontak kapanır, kapalı olan kontak açılır. Gerilim kesildiğinde röle kontağı ani olarak normal konumuna döner. Şekil’de düz zaman rölesi ve gecikme ile konum değiştiren kontakları görülmektedir; normalde açık, zaman gecikmeli kapanan kontak GK ile normalde kapalı, zaman gecikmeli açılan kontak ise GA ile gösterilmiştir.

Düşmede Gecikmeli Tip (Ters) Zaman Rölesi
Bobine gerilim uygulanmaya başladığı anda röle kontağı ani olarak konum değiştirir ve bobin enerjili kaldığı sürece kontak bu konumunu korur. Bobine uygulanan gerilim kesildikten sonra zaman sayımı başlar ve belirlenen süre sonunda röle kontağı normal konumuna döner. Şekil’de ters zaman rölesi ve gecikme ile konum değiştiren kontakları görülmektedir, normalde açık, zaman gecikmeli açılan kontak GA ile normalde kapalı, zaman gecikmeli kapanan kontak ise GK ile gösterilmiştir.

Bırakmada Gecikmeli Tip (Impuls) Zaman Rölesi
Bobine gerilim uygulanmaya başladığı anda röle kontağı ani olarak konum değiştirir ve belirlenen süre sonunda kontak normal konumuna döner.
Çekmede ve Bırakmada Gecikmeli Tip Zaman Rölesi
Bobine gerilim uygulanmaya başladığı andan belirli bir süre (gecikme) sonra kontakları konum değiştirir ve bobin enerjisi kesildikten belirli bir süre sonra kontakları normal konumuna döner.
Flaşör Zaman Rölesi
Bobine gerilim uygulanmaya başladığı anda kontakları konum değiştirir, ayarlanan süre sonundakontakları normal konumuna döner, ve ayarlanan diğer bir süre sonunda kontakları yine konum değiştirir; bu işlemler röle enerjili kaldığı sürece periyodik olarak devam eder.

Yıldız-Üçgen Zaman Rölesi
Motorlar kalkış anında, şebekeden yüksek akım çekerler. Bu kalkış akımını düşürmek için genelde, yıldız/üçgen yol verme yöntemi kullanılır. Bu yöntemde, motor ilk olarak yıldız daha sonra üçgen bağlantıda çalıştırılır. Bu anlamda yıldız-üçgen zaman röleleri belirlenen bir süre (2-4 saniye) sonunda, yıldız bağlantının devreden çıkartılıp üçgen bağlantının devreye girmesini sağlamak için kullanılır.

İç Yapılarına Göre Zaman Röleleri

Pistonlu Zaman Rölesi
Zaman gecikmesinin bir pistonla sağlandığı rölelerdir. Pistonlu zaman röleleri istenildiğinde düz, istenildiğinde ters zaman rölesi olarak çalıştırılabilir. Düz zaman röle bobinine gerilim uygulandığında karşısındaki paleti çeker. 1-2 nolu kontak ani olarak
kapanır ve 3-4 nolu kontak açılır. Palet çekildiğinde, palete bağlı olan yay da pistonu çeker. B bölümündeki akışkanın (yağ veya hava) C-D yollarını izleyerek A bölümüne gelmesiyle piston hareket eder. Piston belirli bir yol aldıktan sonra, 5-6 nolu kontak kapanırken 7-8 nolu kontak açılır. Dolayısıyla bu kontaklar zaman gecikmesiyle konum değiştirir. Bu durum zaman rölesinin devre sembolünde, ilgili kontaklara GK (gecikmeli kapanan) ve GA (gecikmeli açılan) yazılarak ifade edilir. Bobine uygulanan gerilim kesildiğinde, palet ani olarak aşağı düşer. Pistonun aşağı hareketinde, piston üzerinde bulunan E klepesi hemen açılır. A bölümünde bulunan akışkan da bu klepe üzerinden B bölümüne kolayca geçer ve piston paletle birlikte hızla aşağıya doğru hareket eder. Bu hareket sonucunda, kontaklar ani olarak normal konumuna döner, açılmış olan kontaklar kapanır, kapanmış olan kontaklar açılır.E klepesinin açılma yönü değiştirilirse, röle ters zaman rölesi olarak çalışır.

Şekil’de pistonlu düz zaman rölesinin ve ters zaman rölesinin iç yapısı ve sembolü görülmektedir.

Motorlu Zaman Rölesi
Zaman gecikmesinin senkron bir motorla sağlandığı rölelerdir. Motor miline bağlı bir dizi dişliden ve kontaklardan oluşur. Şekil’de motorlu zaman rölesinin iç yapısı ve sembolü görülmektedir. Motor çalışmaya başladığında, dişliler Şekil 2.16’da gösterilen yönlerde döner ve bir süre sonra A dişlisi (sonuncu dişli) üzerinde bulunan P pimi kontak çubuğuna vurur. Normalde kapalı olan kontak (1-2 nolu) açılır, normalde açık olan kontak (3-4 nolu) kapanır. Dolasıyla, motor ilk çalışmaya başladıktan belirli bir
süre sonra kontaklar konum değiştirir. P pimi kontak çubuğuna vurduğunda motor frenlenir ve durur. Bu esnada, motor üzerinden akım geçmesi, motor için bir sakınca oluşturmaz ve senkron motor rotoru kilitlenmiş olarak çalışabilir. Senkron motorun akımı kesildiğinde, bir yay P pimini başlangıç pozisyonuna getirir ve kontaklar normal konumuna döner. Motorlu zaman röleleri sadece düz zaman rölesi olarak çalışabilirler.

Doğru Akım Zaman Rölesi
Zaman gecikmesi, röleye ek olarak konan yardımcı elemanlarla sağlanır ve sadece doğru akımda çalışırlar. Bakır halkasız, bakır halkalı ve kondansatörlü diye üç çeşittir.
Bakır Halkasız Zaman Rölesi
Bakır halkasız zaman rölesi, bir röle ve bu röle bobinine paralel bağlanmış bir S anahtarından ibarettir. Şekil’de bakır halkasız zaman rölesinin iç yapısı görülmektedir. Burada, S anahtarı kapatıldığında, üreteç kısa devre olacağı için, üretece seri olarak ayrıca bir R direnci bağlanmıştır.

Bobine gerilim uygulandığında karşısındaki paleti çeker ve röle kontakları konum değiştirir. S anahtarı açık olduğu sürece kontaklar bu konumlarını korur. S anahtarı kapatıldığında, kısa devre olan röle bobini üzerinden geçen akım azalarak sıfır olur. Akımın azalarak sıfır olması, manyetik alanın değişmesine neden olur. Değişen manyetik alan, röle bobini üzerinde bir gerilim indükler ve bu gerilim bobin üzerinden bir kısa devre akımı dolaştırır. Dolayısıyla, S anahtarı kapatıldıktan belirli bir süre sonra
palet bırakılır ve röle kontakları normal konumuna döner. Ters zaman rölesi olarak çalışır. Bu tip bir röleyle 2.5 saniye kadar bir gecikme sağlanabilir.

Bakır Halkalı Zaman Rölesi
Bakır halkalı zaman rölesi bir elektromıknatıs, palet, bakır halka ve kontaklardan oluşur. Bakır halka, nüvenin üzerine yerleştirilir ve röle bobini bunun üzerine sarılır. Şekil’de bakır halkalı zaman rölesinin iç yapısı görülmektedir.

Anahtar kapatılıp bobine gerilim uygulandığında, karşısındaki paleti çeker ve röle kontakları konum değiştirir. Anahtar açılınca, röle akımı kesilir ve manyetik alan sıfıra doğru düşer. Değişen manyetik alan içinde kalan bakır halkada bir gerilim indüklenir ve bu gerilim bakır halka üzerinden bir akım dolaştırır. Dolayısıyla, anahtar kapatıldıktan belirli bir süre sonra palet bırakılır ve röle kontakları normal konumuna döner. Ters zaman rölesi olarak çalışır. Bu tip bir röleyle 1 saniye kadar bir gecikme sağlanabilir.

Kondansatörlü Zaman Rölesi
Kondansatörlü zaman rölesi, bir röle ve bu röle bobinine paralel bağlanmış bir kondansatörden ibarettir. Şekil’de kondansatörlü zaman rölesinin iç yapısı görülmektedir.

Anahtar kapatıldığında bobine ve kondansatöre gerilim uygulanır. Bobin karşısındaki paleti çeker ve röle kontakları konum değiştirir. Bu arada kondansatör üreteç gerilimiyle şarj olur. Anahtar açılınca, röle akımı kesilir. Fakat şarj olmuş kondansatör röle bobini üzerinden bir akım dolaştırır. Dolayısıyla, anahtar kapatıldıktan belirli bir süre sonra palet bırakılır ve röle kontakları normal konumuna döner. Ters zaman rölesi olarak çalışır. Kondansatörlü zaman rölelerinde, zaman ayarı kondansatör değerinin değiştirilmesiyle yapılır.

Termik Zaman Rölesi
Zaman gecikmesinin ısıyla sağlandığı rölelerdir. Termik zaman rölesi ısıtıcı, bimetal ve kontaktan ibarettir. Şekil’de termik zaman rölesinin iç yapısı ve sembolü gösterilmiştir.

Termik zaman rölesinde, ısıtıcı eleman seramik bir tüp üzerine sarılır. Isıtıcının çekeceği akım, ısıtıcıya seri olarak bağlanan bir R1 direnciyle sınırlanır. Bimetal, uzama katsayıları farklı iki metal şeridin birleştirilmesiyle elde edilir ve termik zaman rölesinde seramik tüp içinde bulunur. Anahtar kapatılıp, ısıtıcı elemana gerilim uygulandığında sıcaklık derecesi yükselir. Seramik tüp ve içindeki bimetal ısınmaya başlar. Bimetalin sıcaklık derecesi yükseldikçe uzama katsayısı yüksek olan metal şerit diğer metal şeride doğru (Şekil için sağ taraf) eğilmek ister. Fakat bimetaldeki diğer metal şerit belirli bir süre buna engel olur. Bimetaldeki eğilme kuvveti uygun değere yükseldiğinde, bimetal sağa doğru hareket eder. Normalde kapalı olan (1-3 nolu) kontak açılır ve normalde açık olan (2-3 nolu) kontak kapanır. Dolayısıyla, anahtar kapatıldıktan belirli bir süre sonra kontaklar konum değiştirir. Düz zaman rölesi olarak çalışır.

Termistörlü Zaman Rölesi
Bir termistör ve rölenin seri olarak bağlanmasından oluşan rölelerdir. Termistör, sıcaklıkla direnci değişen bir elemandır. Termistörler, pozitif sıcaklık katsayılı (positive temperature coefficient, PTC) ve negatif sıcaklık katsayılı (negative temperature coefficient, NTC) olmak üzere iki çeşittir. Pozitif katsayılı termistörde sıcaklık derecesi arttıkça, termistör direnci artar. Negatif katsayılı termistörde ise sıcaklık derecesi arttıkça, termistör direnci azalır.

Şekil’de negatif sıcaklık katsayılı bir termistör ve bir röle kullanılarak elde edilen termistörlü zaman rölesi gösterilmiştir. Bu devrede, A anahtarı kapatıldığında, termistörün yüksek ilk direnci yüzünden devreden küçük değerde bir akım geçer. Bu akım rölenin enerjilenmesi için yeterli değildir. Dolayısıyla röle bobininden akım geçtiği halde, palet çekilmez ve röle kontakları konumunu korur. Diğer taraftan, termistörden geçen akım termistörün ısınmasına neden olur. Isınan termistörün direnci azalmaya
ve devreden geçen akımın değeri artmaya başlar. Devre akımının değeri rölenin çekme akımına ulaştığında palet çekilir ve röle kontakları konum değiştirir. Dolayısıyla, anahtar kapatıldıktan belirli bir süre (gecikme) sonra röle kontakları konum değiştirmiş olur. Düz zaman rölesi olarak çalışır. Palet çekildikten sonra, rölenin empedansı büyür ve devreden geçen akım azalır. Böylelikle, termistördeki sıcaklık yükselmesi durur ve devre kararlı çalışmaya başlar. A anahtarı açılıp röle akımı kesildiğinde,kontaklar ani olarak normal konumlarına döner.

Kaynak:

Elektromekanik Kumanda Sistemleri-Anadolu üniversitesi Açıköğretim Fakültesi yayınları yayın no:1737-Nuray AT,Hanife APAYDIN ÖZKAN-2013

---

Yorumlar - Yorum Yaz

---