القائمة الرئيسية

الصفحات

المرحل الكهربائي - Relay

ما هو المرحل الكهربائي (Relay)؟!

هو مفتاح كهروميكانيكي (كهربائي - ميكانيكي)، أي يفتح و يغلق دارة كهربائية داخلية عن طريق عن طريق مرور تيار كهربائي كافِ لتوليد مجال مغناطيسي لجذب نقاط التوصيل، و لا يمكن التحكم به باليد كمفتاح التحكم الكهربائي العادي.

مكونات المرحل الكهربائي (Relay)؟!

يتكون المرحل الكهربائي (Relay) من عدة أجزاء و هي:
  1. نقاط التلامس: أ- نقاط مفتوحة بطبيعتها (Normally Open)  ب- نقاط مغلقة بطبيعتها (Normally Close)  ج- النقطة المشتركة (Common)  د-نقاط الملف.
  2. ملف مغناطيسي: يعمل على فرق جهد منخفض نسبياً لجذب نقاط التوصيل.
  3. نابض (زنبرك): لإرجاع نقاط التوصيل إلى ما كانت عليه عند فصل التيار الكهربائي عن الملف.
  4. أطراف التوصيل الخارجي.
 


نقاط تلامس المرحل الكهربائي (Relay)؟!

بشكل عام هناك أربعة أنواع من النقاط الطرفية للمرحل:
1. نقاط الملف: طرفين يتم توصيلهما للتحكم بآلية التبديل الخاصة بالمرحل الكهربائي (Relay)، و يتم توصيل مصدر طاقة منخفض لهذه الأطراف لتنشيط (لتشغيل) و إلغاء تنشيط المرحل، يمكن أن يكون المصدر متردد AC أو مستمر DC حسب نوع المرحل.
2.النقطة المشتركة (COM): يشير COM إلى الطرف المشترك للمرحل، هذا هو طرف نفطة الخروج OUTPUT الخاصة بالمرحل حيث يتم توصيل أحد طرفي دائرة الحمل بها، هذه النقطة متصلة داخلياً بإحدى النقطتين المفتوحة أو المغلقة اعتماداً على حالة المرحل.
3.النقطة المفتوحة (NO): و هي نقطة تتصل بالحمل و تكون مفتوحة عندما يكون المرحل غير نشط، وعند تنشيط المرحل تتغير حالة النقطة إلى مغلقة.
4.النقطة المغلقة (NO): نقطة أخرى تتصل بالحمل و تكون مغلقة في حالة أن المرحل غير نشط، و تتبدل حالة النقطة إلى مفتوحة عند تنشيط المرحل.

مبدأ عمل المرحل الكهربائي (Relay)؟!

تعتمد فكرة عمل المرحل الكهربائي (Relay) على تطبيق جهد صغير على ملف المرحل (يسمى جهد التحكم بالمرحل) فيقوم بجذب قطعة الحديد بإغلاق نقاط التلامس المفتوحة (NO) و فتح نقاط التلامس المغلقة (NC) مما يؤدي إلى إغلاق مسار دائرة القدرة العالية و بالتالي يتم تشغيل الحمل الكهربائي مثل مصباح كهربائي أو محرك.
وعند فصل مصدر الجهد عن ملف المرحل يقوم النابض بشكل فوري بإرجاع قطعة الحديد إلى وضعها الطبيعي مما يؤدي إلى عودة نقاط التلامس المفتوحة و المغلقة إلى وضعها الطبيعي.





أنواع و طرق تصنيف المرحلات الكهربائية (Relays) حسب تركيبها الداخلي و وظائفها؟!

1. SPST (NO): يعتبر هذا النوع من المرحلات الأكثر انتشاراً على الإطلاق حيث أن هذا المرحل من قطب واحد و تحويلة واحدة، وهذا النوع يمثل مفتاح كهرومغناطيسي مفتوح مادام المرحل لم يتم تغذيته بالكهرباء.
2. SPST(NC): يعمل هذا النوع من المرحلات عكس المرحل السابق حيث أنه يمثل مفتاح كهرومغناطيسي مغلق مادام المرحل لم يتم تغذيته بالكهرباء.
3. DPST(NO): يتكون هذا المرحل من قطبين اثنين و تحويلة واحدة، و هذا النوع يمثل مفتاحان كهرومغناطيسيان مفتوحان على الدوام مالم يتم تغذية المرحل بالكهرباء.
4.SPDT (B -M): يتكون هذا المرحل من قطب واحد و تحويلتان اثنتان، و هذا النوع يمثل مفتاحاً كهرو مغناطيسياً له خياران اثنان، اما أن يربط بشكل مفتوح أو أن يربط بشكل مغلق.
 4. DPDT (B - M): يتكون هذا المرحل من قطبين اثنين و تحويلتان اثنتان، و هذا النوع يمثل مفتاحان كهرو مغناطيسيان بأكثر من خيار فإما أن يربط بشكل مفتوح أو أن يربط بشكل مغلق.
 

أنواع المرحل الكهربائي (Relay)؟!

1. المرحل الكهروميكانيكي (Electromechanical Relay): يحتوي هذا النوع من المرحلات على ملف كهرومغناطيسي و نقاط تلامس متحركة، عندما يتم تنشيط الملف فإنه ينتج مجال مغناطيسي، يجذب هذا المجال المغناطيسي الذراع المتحركة و التي تعمل على تغيير نقاط التلامس.
عندما يتم إلغاء تنشيط الملف، فإن الملف يفقد المجال المغناطيسي و يعمل الزنبرك على سحب الذراع المتحركة إلى موضعها الأصلي و تعود نقاط التلامس إلى حالتها  الطبيعية.
و تم تصميم مرحل EMR للعمل على مصدر التيار المتردد أو المستمر اعتماداً على التطبيق المستخدم من أجله، و يختلف تركيب مرحل AC و DC عن بعضهما البعض من خلال وجود اختلاف طفيف في تركيب الملف الخاص به، و يحتوي ملف التيار المستمر على دايود للحماية من القوة الدافعة العكسية، و لا يهم قطبية المصدر في المرحل فهو يقوم بتنشيط الملف في كلتا الحالتين، ولكن إذا كان هناك دايود مثبت فيجب مراعاة القطبية.

2. المرحل الالكتروني (Solid-State Relay): و يسمى مرحلة الحالة الصلبة و اختصاره (SSR) وهو عبارة عن مرحل لا يحتوي على أجزاء ميكانيكية متحركة ولا على ملف، و يؤدي نفس المهام التي يؤديها المرحل الكهروميكانيكي ولكن باستخدام أشباه الموصلات مثل الدايود، الترانزستور و الثايرستور بدلاً عن القطع المتحركة فبالتالي لا يولد صوت أو شرارة أثناء عملية فتح و إغلاق الدارة، و هذ أيضاً يزيد من فترة عمر المرحل.
و من أهم ميزات المرحل الالكتروني أنه يوفر عزل بين الدخل و الخرج يمكن أن يصل إلى عدة كيلو فولتات.
3. المرحل الالكتروحراري (Electrothermal Relay): يتكون المرحل الكهرو حراري من قطعة ثنائية المعدن، أي معدنين لهما معاملات تمدد حراري مختلفة، عند مرور التيار عبر الموصل فإنه ينتج حرارة، و بسبب ارتفاع درجة الحرارة يتمدد المعدن، و يتمدد المعدن الذي يمتلك معامل تمدد حراري عالي أكثر من المعدن الآخر، و نتيجة لذلك ينحني المعدن و يعمل على غلق نقاط التلامس.
4.المرحل النبضي (Impulse Relay): عند الضغط على مفتاح ال pushbotton للمرحل تتولد نبضة كهربائية إلى ملف التشغيل تؤدي إلى تغيير تماساته فيفتح النقاط المغلقة NC و يغلق النقاط المفتوحة NO و يحافظ على حالته الجديدة حتى يتم الضغط على مفتاح ال pushbotton مرة أخرى، عندها يعيد تماساته إلى الحالة السابقة. و المميز فيه أنه يحافظ على وضعه الجديد ولا يعود إلى الوضع الأصلي انقطع الجهد الكهربائي عن الملف.

الهدف من استخدام المرحل الكهربائي(Relay)؟!

إن الهدف الأساسي من استخدام المرحل هو العمل على التحكم في تشغيل و وصل دائرة ذات قدرة عالية عن طريق دائرة تعمل على فرق جهد ( 6v , 9v , 12v , 24v) أي يتم تطبيق جهد بسيط مناسب على ملف المرحل و ليكن (12v ) من أجل تغيير حالة نقاط تلامسه الرئيسية للتحكم في تشغيل و فصل حمل كهربائي يعمل على جهد متردد 220v و ليكن مصباح كهربائي مثلاً.


طريقة فحص المرحل الكهربائي (Relay)؟!

سنستخدم جهاز الملتيميتر (الآفومتر) لفحص المرحل الكهربائي.
1. وضع المجس الأحمر على المنفذ الخاص بالأوم و المجس الأسود على المنفذ المشترك COM.
2. تشغيل جهاز الملتيميتر.
3. ضبط الجهاز على قياس الأوم.
4. وضع المجس الأحمر على الطرف المشترك للمرحل و المجس الأسود على النقطة المغلقة NC و نلاحظ التالي:
* إذا ظهرت قراءة أو سماع طنين يدل على أن نقاط التلامس في حالة توصيل و هذا طبيعي و سليم في حالة عدم تغذية ملفه.
* نبقي التوصيل كما هو ونغذي ملف المرحل، إذا لم تظهر قراءة أو لم نسمع طنين فإن ذلك يدل على أن نقاط التلامس في حالة فصل و هذا طبيعي و سليم.
* أو نقوم بوضع المجس الأحمر على الطرف المشترك للمرحل و المجس الأسود على النقطة المفتوحة NO و نقوم بتغذية ملفه، فإذا ظهرت قراءة على الملتيميتر أو سمعنا طنين، يدل على أن المرحل سليم.

لا تنسوا دعمنا بتعليق.. والاشتراك بصفحاتنا على مواقع التواصل الاجتماعي..
اذا كان لديكم أي استفسار يرجى الاتصال بنا.

شارك المقال لتعمّ الفائدة💙

تعليقات