Röle Nedir ve Ne İşe Yarar?

Bu yazımız ile birlikte röle nedir, ne işe yarar ve röle nasıl çalışır gibi merak ettiğiniz ve aklınıza takılan birçok konuya cevap vermiş olacağız. Aynı zamanda röle çeşitlerini de yine bu yazımız ile birlikte detaylı bir şekilde incelemiş olacağız. 

Telgraf aracılığı ile haberleşmenin başlanması ile birlikte 1800’lü yılların en büyük problemlerinden biri elektrik akımının uzak mesafelere iletilmesi ihtiyacı oldu. Elektrik akımının iletiminde mesafeler arttıkça güçte kayıpların meydana gelmesi beklenen bir durumdur. Bu gibi sorunlara çözüm üretmek amacı ile yapılan yeni icatlar ve keşifler sayesinde insanlar telgraf sinyallerinin zayıflamasına çözüm üretmek isterken röleyi bulmuşlardır.

Alman bir doktor, anatomist, antropolog, paleontolog ve mucit olan Samuel Thomas von Sömmerring tarafından 1809 yılında elektrokimyasal telgrafın bir parçası olan elektrolitik röle tasarlandı. 1835 yılında ise Amerikalı bir bilim insanı olan Joseph Henry tarafından, elektrik telgrafının eksik yönlerini iyileştirmek amacı ile röleyi icat ettiği fazlasıyla iddia edilen bir durumdur. Fakat rölenin resmi bir şekilde patentlenmesi 1840 yılında Amerikalı bir mucit olan Samuel Morse tarafından üretilen telgraf ile gerçekleşmiştir. 

Röle Fransızca kökenli bir kelimedir. Sözlükteki anlamları ise şunlardır:

• Bir elektrik devresinde, bazı koşullar sağlandığı zaman bir değişim oluşturmaya, bir devreyi açmaya veya kapamaya yarayan araçtır.

• İletilecek olan bir hareketi güçlendirmeye veya bir kabloyu taşımaya yarayan düzenektir.

• Hareketi iletmek ve yükseltmek amacı ile bir regülatörde bağlantı elemanı olarak kullanılan düzenektir. 

Rölenin teknik tanımı ise aşağıdaki gibidir:

Röle; bobin, kontak ve palet olmak üzere üç kısımdan meydana gelen, üzerinden elektrik akımı geçtiği zaman çalışabilen pasif bir devre elemanıdır. Kısacası röle, elektriksel yolla çalıştırılan, elektromanyetik bir anahtardır.

Röle pasif bir devre elemanı olduğu için, elektrik devrelerinde voltaj ve akım değerleri sayesinde elektrik akım yolunu açar ve kapatır. Yani, üstüne yük düşmediği zamanlarda devrede aktif değildir. 

Elektrik panolarında oldukça fazla karşılaştığımız elektrik şalt malzemelerinden biri olan rölelerin tercih edilme sebepleri:

• Alternatif Akım ve Doğru Akım gerilimlerinde çalışabilirler,

• Ortamda oluşan frekans ve dalgalanma türlerinden etkilenmeden stabil olarak anahtarlama yapmaya devam ederler,

• Elektrik ve elektronik devre elemanlarının kontrolünü yaparlar,

• Düşük gerilim ve akım değerleriyle taşıyıcı kontak üzerinde daha büyük gerilim ve akım değerlerini kontrol ederler,

• Birden fazla elemanın aynı anda açılıp kapanmasını kontrol edebilirler,

• Kumanda ve alıcı arasındaki izolasyonu sağlayarak cihazı korurlar,

• Birden fazla düşük güçteki alıcıları aynı zamanda kontrol edebilirler. Buna benzer olan çeşitli faydalarından dolayı röleler tercih edilen bir elektromanyetik devre elemanıdır.

Röleler, düşük akım değeri ile yüksek güce sahip bir alıcıyı anahtarlayabilmek amacı ile kullanılırlar. Tek bir röle sayesinde birden fazla anahtar kontağına sahip olunabilir ve bu özelliğe sahip olduklarından dolayı birden fazla yük için aynı zamanda açma ve kapatma işlemi yapabilirler. Bu durum sayesinde de triyak ve tristörlerden daha fazla avantaja sahip olurlar. Ayrıyeten röleler, yüksek sıcaklık ve sıvısal ortamlar gibi devrelerin giremediği bölgelerde büyük önem arz ederler. 

Rölelerin dezavantajları, mekanik olarak çalıştıklarından dolayı kolayca arızalanabilirler. Kontakları sürekli açılıp kapandığı için zaman ile oluşan elektrik atlamalarından dolayı kontaklar oksitlenebilir. İletme özelliğini kaybedebilir ve Rölenin iletime geçmek için harcadığı süre daha uzundur.

Endüstrinin gelişmesiyle birlikte üretim araçları otomatikleşmeye başlamıştır. Bu sebepten ötürü yüzden fazla tip ve modele sahip olacak şekilde röleler üretilmiştir ve çalışma kapsamı doğrultusunda seçim yapılıp kullanılmaktadır.

Sadece tek bir kontağa sahip olan röleler olduğu gibi 10 kontağa sahip olan röleler de mevcuttur. Kontak sayıları ne kadar farklı olsa dahi her modelin çalışma prensibi aynıdır. Triyak ve tristörlerin üretilmesiyle birlikte eskisi gibi tercih edilmeseler dahi bile yine de endüstriyel alandaki birçok çalışmada kullanımını sürdürmektedir.

Genellikle rölelerin bobinleri 5 V ile 48 V arası gerilim değerleri ile beslenirler, 5 mA ile 150 mA arasında da akım çekerler. Rölenin kontakları ise 0 değerleri. 5 A ile 70 A arasındaki değerlere sahip olan akımlara dayanabilirler. Bobin besleme geriliminin değer aralığının geniş olması kullanımda oldukça kolaylık sağlar. Bu sağladığı avantaj sayesinde analog ve lojik devreler ile sürülmesi sağlanmış olur. Yüksek akıma sahip olan devrelerin kontrolü yapılırken kontaklardan geçen akım ısınmaya yol açabilir. Bu tür devrelerde röle yerine kontaktör kullanılması gerekmektedir.

Röleler, sinyal tekrarlayıcı olarak ilk defa uzun mesafeli telgraf devrelerinde kullanıldı. Aynı zamanda telefon santrallerinde ve ilk bilgisayarlarda mantıksal işlemleri gerçekleştirmek amacı ile yaygın olarak kullanıldı. Günümüzde ise röleler türlerine göre; sigorta, güvenlik sistemleri, alarm sistemleri, elektrik panoları ve elektrikli ev aletleri gibi çeşitli cihazlarda ve çalışmalarda sıklıkla kullanılırlar.