Elektrik Elektronikte Kullanılan Rölelerin Görevi, Tanımı ve Çalışma Prensibi

Rölelerin Görevi ve Çalışma Prensibi

Röle, elektromanyetik prensiple çalışan bir devre elemanıdır. Yani üzerinden akım geçtiği zaman oluşan manyetik alan ile çalışan devre elemanıdır.

Röle; bobin, palet ve kontaklar olmak üzere üç bölümden meydana gelir. Bobin kısmı rölenin giriş kısmıdır. Palet ve kontak kısmının bobin ile herhangi bir elektriksel bağlantısı yoktur. 

Röle çalıştığında bobin eloktromıknatıs görevi görerek paleti çeker. Böylece rölenin açık kontakları kapanır. Kapalı kontakları açılır. Rölenin enerjisi kesildiğinde palet geri gelir ve kontaklar eski konumuna geri döner.

Röle, başka bir elektrik devresinin açılıp kapanmasını sağlayan bir elektriksel anahtardır. Bu anahtar bir elektromıknatıs tarafından kontrol edilir. 1835'te Joseph Henry tarafından icat edilmiştir.

Rölenin kontakları normalde açık ("Normally Open - NO"), normalde kapalı ("Normally Closed - NC") veya kontakta değişen cinsten olabilir. 

Röleler transistör görevine benzer bir işlem görür. Örneğin, basit bir 3 bacaklı rölede akım verdiğiniz zaman şasedeki kol diğer taraftaki akımı açar yani kontrol için kullanılabilir. Transistörlerden farkı, direnç ile kullanma gereğinin olmamasıdır. Bobin iki kontağı mıknatısladığı zaman rölenin bir kontağı açılır bir kontağı kapanır.

Röleler düşük akımlar ile çalışan elektromanyetik bir anahtardır. 

Daha büyük akımlarla çalışan röle benzeri devre elemanlarına kontaktör denir.

Üzerinde bulunan elektromanyetik bobine rölenin türüne uygun olarak bir gerilim uygulandığında bobin mıknatıs özelliği kazanır ve karşısında duran metal bir paleti kendine doğru çekerek bir veya daha fazla kontağı birbirine irtibatlayarak bir anahtar görevi yapar.

Tristör ve triyakların imal edilmesinden sonra popülerliğini kaybeden röleler yine de birçok alanda hâlâ kullanılmaktadır. Tristör ve triyaklara göre tek avantajı, tek bir bünye içinde birden fazla anahtar kontağına sahip olabildiği için birden fazla yükü aynı anda açabilir veya kapatabilir hatta aynı anda bazı yükleri açıp bazıların kapatabilir olmasıdır. Bu işlem tamamen rölenin kontaklarının dizaynı ile ilişkilidir. 

Röleler hem A.C hem D.C‟de çalıştırmak üzere kullanılabilir. Genel olarak; röleler anahtar (switch) ve ölçen röleler olmak üzere ikiye ayrılır. Ayrıca röleler çalışma, kullanılış maksadı ve devreye bağlanış şekline göre de gruplandırılır.

Kaçak Akım Koruma Röleleri (Diferansiyel) Çeşitleri ve Çalışma Prensibi

Görevi

Gerilimli bir iletkenin bir gövdeye yalıtım hatası sonucu temas etmesi ile toprağa akan akıma “toprak kaçak akımı” denir.

Kaçak akım koruma rölesinin görevi bir yalıtım hatasından kaynaklanan I∆n hata akımı olduğu anda devreyi kesip o hata akımına maruz kalabilecek bir insanın hayatını kurtarmaktır. 

30 mA hassasiyetindeki kaçak akım koruma rölesi insan hayatını korumaya yönelik kullanılır. 

300 mA hassasiyetindeki kaçak akım koruma rölesi büyük ölçüdeki bir yalıtım hatasının oluşturduğu yangın riskini engellemeye yönelik kullanılır.

Yapılan deneyler sonucu 300 mA‟lık bir toprak kaçak akımının kısa bir süre içerisinde çevresindeki malzemeleri tutuşma sıcaklığına getirerek yangına sebebiyet verdiği gözlenmiştir. Medyada ve haberlerde elektrik kökenli yangınlar konu edildiğinde genelde “elektrik kontağından çıkan yangın” diye belirtilir ve aklımıza kısa devre gelir. Oysaki gerçek daha farklıdır, zira kısa devre söz konusu olsa sigortalar ve kesiciler bunu kısa bir sürede ortadan kaldırabilir. Bu yangınların asıl sebebi, kısa devre değil izolasyon hataları ve kablolardaki deformasyondan kaynaklanan “toprak kaçak akımı”dır.

Çalışma Prensibi

Toprak kaçak akım koruma rölesinin temel yapısı aşağıdaki şekilde gözükmektedir. Akım taşıyan iletkenler bir toroidal yapı içerisinde geçirilerek faz ile nötr iletkenleri arasındaki denge ölçülür. Tek fazlı dağıtımda faz ile nötr arasında aritmetik toplam, faz sayısı birden fazla olduğu dağıtımda ise vektörel toplam alınır. Normal hâllerde bu toplam sıfıra eşittir, yani toroide giren ve çıkan akımlar eşittir. Bu sebepten dolayı toroid üzerinde bir manyetik akı oluşmaz ve e.m.k (elektro motor kuvveti) sıfırdır.

Herhangi bir toprak kaçağı oluştuğu anda Ifaz ≠ Inötr eşitsizliği oluşur ve böylece toroid üzerindeki denge bozulur. Oluşan “fark akımı” nedeniyle bir e.m.k indüklenir. Bu sayede toroid üzerinde bir akı oluşur, bu akı da algılama sargısı üzerinde akıma dönüşür ve ölçme tarafındaki mıknatısı açacak manyetik güce ulaştığında kaçak akım koruma rölesinin kontakları açılmış olur, devrenin enerjisi kesilir.

Elektrik Tesisatlarında Kullanılan Prizlerler, Çeşitleri ve Kullanım Alanları

Elektrik cihazlarına, bir elektrik devresinden fiş aracılığı ile enerji alınması için kullanılan araçtır. Dış çerçevesi sert PVC madde, bakalit veya termoplastik malzemeden yapılmıştır, enerjinin bağlanacağı kontak yuvaları düzeneği, yanmaz özellikli PVC veya porselen malzemenin içinde bulunmaktadır.

Kullanım yerlerine göre priz; sıva altı, sıva üstü, etanş (antigron), seyyar prizler olmak üzere üç çeşidi vardır.



Yapıları bakımından prizlerin; normal, topraklı, ups, üç fazlı, telefon, data, müzik yayın, TV prizi gibi çeşitleri vardır.

Uzatma kablosu ve fişle beraber seyyar ve çoklu prizler de vardır. Başka bir prizden fiş ve uzatma kablosu yardımıyla priz olmayan yerlere seyyar olarak priz ulaştırılmasını sağlarlar.

Saatli, zaman ayarlı prizler de vardır. Ayarlanan süre sonunda prizin enerjisi kesilir. Prize takılı cihazın ayarlanan süre sonunda enerjisinin kesilmesi sağlanır.

Anahtarlı prizler de vardır. Takılı fişi çıkarmadan, anahtara basarak prizdeki enerji açılıp kapatılarak takılı cihazın enerjisi kesilebilir veya açılabilir.

Fazla prize ihtiyaç olan yerlerde, bir kasaya şekilde görüldüğü gibi ikili priz takılarak priz sayısı artırılabilir.

Trifaze, üç fazlı prizler görülmektedir.

Televizyon anten prizi.

Telefon prizi.

Cep telefonu, tablet gibi cihazların şarj edilmesinde kullanılabilecek USB'li priz.

Elektrikli Cihazlarda Kullanılan Fişler, Çeşitleri ve Kullanım Alanları

Fiş, bir elektrikli cihaz veya uzatma kablosu iletkenlerinin bağlandığı, kontakları aracılığıyla prizden elektrik enerjisi alınmasını sağlayan gereçtir.

Fiş gövdesi bakalit, sert PVC, termoplastikten yapılmaktadır. Fiş kontakları pirinçten yapılmaktadır.

  

Fişlerin topraklı ve topraksız çeşitleri de vardır. Yukarıda topraklı ve topraksız fişler görülmektedir.

   
Kullanım yerlerine göre monofaze ve trifaze (üç fazlı) olmak üzere iki gruba ayrılır. Yukarıdaki şekilde tri faze (üçfazlı) fişler görülmektedir.

  

Uzatma veya ara kablolar için enerji alış şekline göre erkek fiş ve dişi fiş olarak gruplandırılır.

Üzerinde açma kapama anahtar bulunan fişler de vardır. Fişi prizden çıkarmadan anahtarı kapatarak elektrik verdiğiniz cihazın enerjisini kesebilirsiniz.

USB çıkışları olan, adaptör olarak kullanılan, cep telefonu ve tabletleri şarj eden fişler de vardır.

  

Prize takıldığında priz sayısını artıran fişli prizler de bulunmaktadır. Priz sayısının az olduğu durumlarda, bir prize fazla sayıda fiş takmak gerektiğinde pratik olarak kullanılabilir.

Analog ve Dijital Ölçü Aletleriyle AVOmetre İle Transistörün Uçlarının Bulunması

Analog ve Dijital Ölçü Aletleriyle Transistörün Uçlarının Bulunması

Analog ölçü aleti X1 kademesine veya dijital ölçü aleti diyot kademesine alınır. 

Proplardan biri herhangi bir ayakta sabit tutulurken diğer prop ayrı ayrı boştaki diğer ayağa değdirilir. 

Değer gösterdiği andaki sabit uç beyzdir. 

Yüksek değer okunan uç emiter  ve az değer okunan ayak ise kolektördür. 

Kollektör  emiter arasında ise ölçü aleti açık devre göstermektedir ibre hiç sapmamalı ya da sonsuz değer göstermelidir.

Diyot ve Kondansatör İle Gerilim Dörtleyici Devresi Çalışması ve Şeması

Gerilim Dörtleyiciler

Gerilim dörtleyici devre, girişine uygulanan AC gerilimi 4 katına çıkarır ve DC gerilime çevirir. Devrede 4 adet diyot, 4 adet kondansatör kullanılmıştır.

Bu devredeki ilk üç diyot gerilim üçleyici olarak çalışır. Dördüncü diyot ise C4 kondansatörünün eklenmesiyle, devre gerilim dörtleyici olarak çalışmaktadır. Bu devrede C1 kondansatörü, diğer bütün kondansatörler ise maksimum değerin iki katına şarj olurlar. Çıkışta C2 ve C4 kondansatörleri seri bağlı olduğu için çıkış gerilimi AC giriş geriliminin maksimum değerinin dört katı olur.

Diyot ve Kondansatör İle Gerilim Üçleyici Devresi Çalışması ve Şeması

Gerilim Üçleyiciler

Bu devrede D1 ve D2 diyotlarıyla C1 ve C2 kondansatörleri gerilim ikileyici olarak çalışmaktadır. D3 diyodu, negatif alternanslarda doğru polarma alarak C3 kondansatörü, gerilim ikileyici çıkışındaki gerilime şarj olur. Çıkış gerilimi, C1 ve C3 kondansatörlerinin uçlarındaki gerilimlerinin toplamına eşit olur. C1 kondansatörü, AC giriş geriliminin maksimum değerine; C3 kondansatörü ise AC giriş geriliminin maksimum değerinin iki katına eşit olduğundan, devrenin çıkış gerilimi AC giriş geriliminin maksimum değerinin üç katına eşit olur. Devrede 3 adet diyot, 3 adet kondansatör kullanılmıştır.