Relė – tai elektromechaninis įrenginys (jungiklis), turintis relinį elementą ir skirtas elektrinių grandinių komutacijai esant tam tikriems įėjimo poveikiams (elektrinių ar neelektrinių įėjimo dydžių kaitaliojimas). Relės pavadinime dažnai nusakomos jos sudedamųjų dalių išskirtinės savybės (elektromagnetinė, magnetinė-elektrinė, elektroterminė, kontaktinė, bekontaktė, nemetalinė ir pan.) arba bendrai relės konstrukcija (hermetinė, nehermetinė).
Vienu metu relė gali valdyti kelias atskiras elektrines grandines. Vykdomosiomis relės dalimis ilgą laiką buvo tik kontaktai. Nuo praeito amžiaus vidurio relių konstrukcijose pradėti naudoti magnetiniai elementai (magnetiniai stiprintuvai) ir puslaidininkiniai įrenginiai (tranzistoriai, tiristoriai), elektrinių grandinių valdymui nereikalaujantys mechaninių perkėlimų. Nuo sukūrimo iki dabar pačios populiariausios yra elektromagnetinės relės.
Relių rūšys
Priklausomai nuo fizikinių aplinkos veiksnių, sąlygojančių relės veikimą, relės skirstomos į:
Elektrines:
- Pagal kontaktus: relės su normaliai uždarais kontaktais, su normaliai atvirais kontaktais, su perjungiamais kontaktais;
- Pagal valdymo signalo tipą: nuolatinės srovės, kintamos srovės relės;
- Pagal vykdymo tipą: elektromechaninės, elektromagnetinės (elektromagneto apvija nejudri priklausomai nuo šerdies), magnetinės-elektrinės (elektromagneto apvija su kontaktais judri priklausomai nuo šerdies), termorelės (nemetalinės);
- Pagal kontroliuojamą dydį: srovės, įtampos, galios, fazių kontrolės, izoliacijos kontrolės, pasipriešinimo, dažnio, fotorelė.
Mechanines – perkėlimo relės, greičio, greitėjimo, spaudimo, lygio nustatymo ir kitos;
Kitas – šiluminės, optinės, akustinės, cheminės, magnetinės ir pan.
Pagal vykdomas funkcijas relės skirstomos taip: apsaugos, kontrolės, valdymo, signalizacijos ir kitos.
Relės mechanizmas
Pagrindinės elektromagnetinės relės dalys yra šios: elektromagnetas, inkaras ir jungiklis. Elektromagnetas yra kaip elektros laidas, užvyniotas ant ritės su šerdimi iš magnetinės medžiagos. Inkaras – tai magnetinės medžiagos plokštelė, stūmoklio dėka valdanti kontaktus.
Relė suveikia suveikus feromagnetiniam inkarui su magnetiniu lauku apvijos, kuria teka srovė. Esant tam tikram srovės stiprumui relės apvijoje, inkaras pasislenka prie šerdies, perjungdamas valdomos grandinės kontaktus.
Relės veikimo principas
Elektromagnetinių relių veikimas paremtas panaudojimu elektromagnetinių jėgų, atsirandančių metalinėje šerdyje tekant srovei ritės apvijomis. Relės detalės montuojamos pagal tam tikrus reikalavimus ir uždaromos dangteliu. Ties elektromagneto šerdimi yra judantis inkaras (plokštelė) su vienu ar daugiau kontaktų. Priešais yra atitinkami poriniai nejudrūs kontaktai.
Išėjimo būsenoje inkaras prilaikomas spyruoklės. Atsiradus valdymo signalui elektromagnetas pritraukia inkarą, nugalėdamas jo jėgą, ir uždaro arba atidaro kontaktus priklausomai nuo relės konstrukcijos. Atsijungus valdymo įtampai spyruoklė grąžina inkarą į pradinę būseną.
Kai kuriuose relių modeliuose gali būti įmontuoti elektroniniai elementai. Tai rezistorius, prijungtas prie ritės apvijos siekiant tikslesnio relės suveikimo, arba (ir) kondensatorius, paralelinis kontaktams, siekiant sumažinti kibirkščiavimą ir trikdžius. Valdoma grandinė elektriškai niekaip nesusijusi su valdančia (tokia situacija elektrotechnikoje dažnai apibūdinama kaip sausas kontaktas). Be to, valdomoje grandinėje srovės stipris gali būti daug didesnis nei valdančioje. Valdančio signalo šaltiniu gali būti: elektrinės puslaidininkių schemos (pavyzdžiui, distancinio valdymo), įvairūs davikliai (šviesos, slėgio, temperatūros ir pan.) ir kiti įrengimai, kurie išėjime turi minimalią srovės ir įtampos reikšmę. Tokiu atveju relė atlieka elektrinės grandinės srovės, įtampos ir galios diskretinio stipriklio vaidmenį.
Relių panaudojimas
Šiuo metu elektronikoje ir elektrotechnikoje relės dažniausiai naudojamos galingų srovių valdymui. Nedidelių srovių grandinėse valdymui dažniau naudojami tranzistoriai arba tiristoriai.
Relės ir šiandien plačiai naudojamos buitinėje elektrotechnikoje, esant automatiniam elektros variklių įsijungimui ir išsijungimui (apsauginė paleidimo relė), taip pat elektrinėse automobilių schemose. Pavyzdžiui, apsauginė paleidimo relė būtinai reikalinga buitiniuose šaldytuvuose, taip pat skalbiamosiose mašinose. Tokiuose įrenginiuose relės žymiai patikimesnės už elektroniką.
Ypatingą relių grupę sudaro laiko relės, kurios reliniuose įrenginiuose atlieka laiko sulaikymo funkcijas.
