المُرَحّل

كتبه المُرَكَّبات الإلكترونية 2662 كن أول من يعلق
آخر تعديل في الإثنين, 07 كانون1/ديسمبر 2020 21:44
المركبات الإليكترونية – المُرَحّل (Relay)
قيم الموضوع
(0 أصوات)

نتطرق في هذا المقال لشرح مركب إليكتروني يدعى بالمرحل (Relay, Relais). ما هو المرحل؟ وما هو دوره ومميزاته وكيف يمكننا استعماله؟ كل هذا سنراه في هذا المقال.


تسميات

 

المركب الإليكتروني الذي نريد التكلم عنه في هذا المقال يحمل التسميات التالية:

 

العربية

الإنجليزية

الفرنسية

المُرَحّل

Relay

Un relais

الحاكمة

 

Un relais électromécanique

 


تعريف

 

المرحل هو مفتاح كهربائي ميكانيكي آلي، ما إن يتم تطبيق جهد كهربائي على طرفي وشيعته (الملف) حتى يبدأ بالعمل ليجذب تماسات معدنية تعمل على فصل او توصيل دارة كهربائية متصلة بها. لذلك يسمى بالمُرَحّل الكهروميكانيكي. وهناك مرحلات إليكترونية ساكنة من اشباه الموصلات أيضا. للمرحل عدة رموز كل واحد يحدد نوعا معينا.

image002

image003

 


نماذج أخرى للمرحل

 


مبدأ عمل المُرَحّل

 

للمرحل 5 اطراف على الاقل وقد يكون اكثر من ذلك حسب نوعه كما سنرى في بقية المقال:

 

l         يعتبر المُرَحّل كمفتاح تحويل للتحكم عن بعد.

l         يحتوى المُرَحّل الكهروميكانيكي على وشيعة داخلية يصل اليه جهد (امر) التشغيل.

l         وجود الجهد على الوشيعة يسبب مرور تيار كهربائي. هذا التيار ينتج مجال كهرومغناطيسي فيعمل عمل المغناطيس الكهربائي.

l         هذا المجال المغناطيسى يستطيع جذب القضيب المتحرك المركب على مفصل دوران متغلبا على قوة شد الزنبرك، ومعه يتحرك التلامس المتحرك ويتم تحويل الوضع.

l         عند فصل الجهد (الامر) عن الوشيعة يتلاشى المجال المغناطيسي فيعود القضيب المتحرك الى وضعه الاول تحت تاثير قوة شد الزنبرك الطبيعي الى مكانه ويسمى وضع الفصل او القطع.

l         يستخدم المُرَحّل غالبا فى دارات التحكم حيث يكون التيار صغيرا لذلك تلامساته وحجمه صغير.

image004

image005

image006

هذا عرض ممتاز يبين فكرة عمل المُرَحّل في حوالي 14 دقيقة، ركز جيدا ثم تابع المقال.

 

 


تركيب المرحل

 

إليك مثالا مصورا لطريقة تركيب أحد المرحلات:

 


كيفية صنع المرحل

 

وهذا مثال مصور آخر يظهر لك طريقة صنع مرحل بسيط:

 


كيف تقرأ قيم المرحل؟

 

عند اختيار أي مرحل لابد من الانتباه للأمور التالية كي نتمكن من الاختيار العلمي الصحيح ومعرفة البدائل التي يمكن استخدامها في حالة عدم توفر المرحل المناسب:

1- فرق الجهد اللازم لتشغيل الوشيعة الداخلية للمرحل: فمثلا لو كان لدينا دارة كهربائية تعمل على فرق جهد 5 فولت فيجب اختيار مرحل له فرق جهد لملفه هو 5 فولت، وفي حالة تعذر ذلك يمكننا استخدام جهد أكبر بعد استخدام دارة مناسبة.

 

2- اقصى تيار لازم لتشغيل ملف المرحل: غالبا لا تعطى هذه القيمة بشكل واضح بل يتم ذكر مقاومة الوشيعة بدلا منها. من خلال قسمة فرق جهد الوشيعة على مقاومته يتم حساب التيار الأعظم، وهي قيمة مهمة جدا كي نعرف هل يمكننا تشغيل ووصل المرحل بدارتنا مباشرة أو لابد من وضع دارة مواءمة.
 

3- جهد وتيار مرحلة الخرج أو التماسات بالمُرَحّل: وهنا يجب معرفة وينبغي دائما أن يتم اختيار قيمة تيار عظمى تزيد عن القيمة ما يحتاجه الحمل ومقارنته المطلوبة بنسبة 5 إلى 10 %، بمعنى لو المحرك اقصى تيار يتحمله هو مثلا 10 ميليأمبير، اذن يجب ان يكون تيار التلامسات فى  المُرَحّل على الاقل يتحمل تيار 11 ميليأمبير.

4- العمر الافتراضي لتماسات المرحل: وعادة ما تعطى بملايين المرات.

image007

ملحوظة: لاحظ البيانات المدونة على جسم المُرَحّل كما فى هذه الصورة.


أنواع المرحلات

 

المرحل بمثابة المفتاح، والمفاتيح الكهربائية لها أنواع متعددة تختلف حسب عدد أقطابها وتحويلاتها. والمقصود بالقطب هو المفتاح أما التحويلة فهي وضعية المفتاح هل هو مغلق أم مفتوح في الحالة الطبيعية. وبناء على هذا نجد الأنواع التالية من المرحل:

(1) أحادي القطب أحادي التحويلة.

(2) أحادي القطب ثنائي التحويلة.

(3) ثنائي القطب أحادي التحويلة.

image008

image009


إيجابيات المُرَحّل
 

إذا كان بالإمكان استخدام مفتاح كهربائي مباشرة، فما هي فائدة استعمال المرحل إذن؟


لنتخيل أننا قمنا بتصميم دارة إليكرونية على جهد مستمر 3.3 فولت مثلا. لنفترض أن هذه الدارة بها معالج دقيق يرسل أمرا أو لننقل إشارات كهربائية ليتحكم بدارة كهربائية أخرى خارجية (لنطلق عليها حمل كهربائي). ولنقل أن الحمل الكهربائي يدير مصباحا كهربائيا أو صماما ضوئيا (LED) او محرك مثلا، ولنقل أنها تعمل على فرق جهد متردد قيمته 110 فولت.

منطقيا، لا يمكننا تشغيل ذلك الحمل من خلال دارتنا البسيطة التي تعمل على 3.3 فولت، فهي غير مؤهلة لقيادة ذلك المصباح الإليكتروني. وهنا يأتي دور المرحل، فهو سيقوم بعملية قيادة لأي حمل ذو حجم كبير من خلال فرق جهد صغير. والسر يكمن فى تشغيل الوشيعة (ملف المُرَحّل) بجهد صغير 3.3 فولت والذي سيتم توصيله على اطراف التماسات التى ستجذبها الوشيعة داخل المُرَحّل لتقوم بغلق الدارة الكهربائية وبالتالي تشغيل الحمل (المصباح الكهربائي مثلا). إذن، للمرحل فائدة عظيمة كونه سيعمل على ترحيل جهد بتيار صغير لقيادة حمل كبير ولذلك سمي بالمرحل.

فميزة المرحل تكمن إذن في:

l       قدرته على العزل التام ما بين دارة كهربائية الحمل (الخرج) ومصدر الجهد. فهما معزولان تماما ولكل واحد منهما نقطة أرضية مرجعية مختلفة عن الأخرى. وهذا له فائدة كبيرة في منع انتقال التشويش والجهود العابرة، وبمعنى أصح حمايتها.

l       استخدامه للتحكم عن بعد.

 


سلبيات المُرَحّل

 

 

لكل عنصر إلكتروني إيجابيات وسلبيات، وكذلك الأمر بالنسبة للمرحل، فأهم سلبياته هي: 


1- بما أنه يعتمد على الوشيعة -وهو حثي- فلذلك ستتولد فيه قوة دافعة كهربائية عكسية عند مرور تيار به (تعرف بقاعدة لنز Lenz) عند التوصيل او الفصل مما قد يؤدي لعطب الدارة المتصلة به، إلا أنه يمكننا تجاوز هذه المشكلة البسيطة بواسطة وضع صمام ثنائي (diode) بين طرفي الوشيعة وذلك لمنع عودة تلك القوة الدافعة العكسية. لأن الصمام الثنائي يقوم بالسماح للتيار الكهربائي بالمرور في اتجاه واحد فقط ويمنعه في اتجاه اخر. 

2- حدوث ارتدادات ميكانيكية في التماسات المعدنية عند كل تحويل من التوصيل أو الفصل و العكس مما قد يؤدي لعطب الحمل.

3- يحتاج إلى دارة كهربائية ملائمة لكي يعمل جيدا مع الأنظمة الإلكترونية. وعادة تكون هذه الدارة مكونة من ترانزستور.

4- يوجد ربط سعوي بين التلامسات مما قد يؤثر سلبا على نوعية الإشارة التي يتم إيصالها للحمل أي أنه ستقل نسبة العزل بين التلامسات.

5- العمر الافتراضي للمرحل صغير نسبيا خصوصا فى الدارات الكهربائية التى تتطلب عددا  كبيرا من مرات التوصيل والفصل. وعادة ما تذكر قيمة عدد مرات الفصل والوصل القصوى لكل مرحل في ملف المواصفات الفنية وتكون بالملايين.

 


تأليف

 

المؤلف: مصطفى عمر المصري (مصر)

تاريخ: 3 ذو القعدة 1433 هـ.


المراجع

 

http://en.wikipedia.org/wiki/Relay 

مقالات أخرى من نفس الفئة الصمامات الثنائية »

أضف تعليقا


إصنعها يريد أن يتأكد أنك لست روبوتا، لذلك أحسب ما يلي:

كود امني
تحديث