رله ی الکترو مکانیکی (EMR) استفاده کنیم یا رله های حالت جامد(SSR) ؟

رله های الکترو مکانیکی (EMR) و رله های حالت جامد (SSR) هر کدام دارای مزایا و معایبی بوده و بسته به شرایط محل مورد استفاده کارایی متفاوتی دارند. اگر خصوصیات هر یک از آنها خوب شناخته نشود، انتخاب می تواند تبدیل به یک چالش شده و حتی در مواردی موجب ضرر و زیان شود. در این نوشته سعی کردیم با در نظر گرفتن جوانب مختلف این موضوع به انتخاب بهتر کارشناسان کمک کنیم.

مزایای رله های الکترومکانیکی (EMR) نسبت به رله های حالت جامد(SSR) :

• در پروژه هایی که رله ی مورد استفاده تعداد قطع و وصل بالای روزانه ندارد، مثلا در هر ساعت 1 بار، طول عمر رله های الکترومکانیکی (EMR) قابل قبول و در دراز مدت به صرفه تر خواهد بود.

• در اکثر اوقات به جز حالتی که تیغه ها به علت سوختگی به هم می چسبند، زمانی که مشکلی برای یک رله ی الکترومکانیکی (EMR) بوجود می اید، کنتاکت این رله در حالت باز باقی می ماند. اما در رله های (SSR) زمان بروز مشکل برای رله، اغلب اوقات کنتاکت های خروجی در حالت بسته یا همان اتصال کوتاه باقی می ماند. در نتیجه امکان دارد تغذیه (SSR) قطع شده باشد اما کنتاکت های خروجی کماکان وصل باشند. این عکس العمل رله های حالت جامد(SSR) می تواند برای بسیاری از مدارات مسئله ی پر خطر و حتی خط قرمز محسوب شود.
• رله های الکترومکانیکی (EMR) می توانند تا 4 کنتاکت خروجی دوتایی ( باز و بسته) داشته باشند. اما رله های (SSR) معمولی تنها یک کنتاکت خروجی نرمال باز دارند. بنابر این یک رله ی الکترومکانیکی(EMR) می تواند به تنهایی4 خروجی مختلف را پوشش دهد.

• در رله های (SSR) چون جنس کنتاکت ها از مدارات نیمه هادی ساخته شده است امکان ایجاد جریان نشتی وجود دارد. یعنی زمانی که کنتاکت باز است، ممکن است به صورت کامل باز نباشد. و زمانی که بسته است هم به همین صورت. این موضوع می تواند منجر به ایجاد خطا یا اتلاف انرژی در مدار شود اما در رله های الکترومکانیکی(EMR) زمانی که یک کنتاکت باز است فاصله ی هوایی وجود داشته و هیچ جریان نشتی وجود ندارد.
• رله های الکترومکانیکی (EMR) نسبت به رله های(SSR) حرارت بسیار کمتری تولید می کنند در نتیجه در جریان های بالا رله های (SSR) نیاز به خنک کننده Heat sink دارند. لذا در پروژه هایی که از نظر فضای کاری محدودیت وجود داشته باشد رله های الکترومکانیکی (EMR) جای کمتری اشغال کرده و برتری پیدا می کنند.
• رله های الکترومکانیکی (EMR) در پروژه هایی که موتور و ترانس دارند و جریان اولیه ی بالایی می کشند مقاوم تر بوده و نسبت به رله های حالت جامد (SSR) انتخاب مناسبتری هستند.
• یکی از علت هایی که هنوز رله های الکترومکانیکی (EMR) به صورت گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند انعطاف این رله ها در قسمت خروجی می باشد. مثلا از یک رله ی الکترومکانیکی در خروجی می توان در رنج 50 میلی آمپر تا 25 آمپر در حالت AC یا DC استفاده کرد. در همین محدوده اگر از رله ی حالت جامد(SSR) استفاده کنیم نیاز به انتخاب 3 یا 4 مدل مختلف داریم.

مزایای رله های حالت جامد (SSR) نسبت به رله های الکترومکانیکی(EMR) :

• برای مواردی که تعداد قطع و وصل زیاد است ( بیشتر از یکبار در دقیقه) ، استفاده از رله های حالت جامد (SSR) مناسبتر می باشند. زیرا طول عمر این رله ها بسیار بالاتر از رله های الکترومکانیکی (EMR) می باشد. از صنایعی که در آنها تعداد قطع و وصل بالا مورد نیاز هست می توان به مدارات گرمکن و هیتر، ماشین آلات قالب سازی، کنترلر ها مثل PID و مدار فرمان شیر پنیوماتیک اشاره کرد. البته در مدارات با تعداد قطع و وصل بالا (بیشتر از یکبار در دقیقه)، تنها راه برای استفاده از رله های الکترومکانیکی (EMR) انتخاب جریان بسیار بالاتر از جریان نامی است. مثلا یک رله با جریان 15 آمپر برای یک مدار 0.5 آمپری انتخاب شود. البته این کار باعث اعمال حجم و هزینه ی اضافه می شود و در اکثر موارد استفاده از رله ی حالت جامد (SSR) مقرون به صرفه تر خواهد بود.

• به صورت کلی رله های الکترومکانیکی(EMR) در قسمت سوئیچ برای استفاده در ولتاژهای معمولی 220 ولت و 24 ولت طراحی شده اند. زمانی که ولتاژ عبوری از تیغه ها خیلی پایین باشد کنتاکت های رله ی الکترومکانیکی (EMR)نیاز به ساختارهای خاص نظیر روکش طلا روی تیغه های پیدا می کنند تا بتواند به درستی کار کند. در این موارد رله های حالت جامد(SSR) بدون نیاز به استفاده از مدل های خاص بهتر کار میکند.
• در رله های الکترومکانیکی لحظه ای که تیغه ها از هم جدا می شوند توان ذخیره شده در بار که تمایل دارد روی تیغه ها تخلیه شود باید کنترل شود. به همین خاطر از تجهیزاتی مثل مدارات RC ، وریستور یا دیود استفاده می شود. که هدف اصلی استفاده از آنها بالا بردن طول عمر در دفعات تکرار رله است. البته در اکثر پروژه ها تخلیه این انرژی به صورت جرقه ی خفیف روی کنتاکت رله قابل قبول است و مشکل خاصی بوجود نمی آورد. اما رله های (SSR) به علت استفاده از مدارات الکترونیکی در قسمت کنتاکت ها نیازی به استفاده از ماژول اضافه ندارند.
• در وسایلی که مصرف کننده تمایل دارد صدای عملکرد کنتاکت ها را بشنود، رله های الکترومکانیکی (EMR) مناسب تر هستند. و بر عکس در مواردی که آلودگی صوتی ناخوشایند بوده و یا ایجاد مزاحمت می کند رله های حالت جامد(SSR)پیشنهاد می شوند.
• در مکان هایی که دارای لرزش زیاد است رله های حالت جامد(SSR) انتخاب مناسبتری می باشد. به عنوان مثال در مدارات کمپرسور ها یا توربین ها.
• از آنجایی که رله های حالت جامد (SSR) نویز الکتریکی بسیار کمی از خود ساطع می کنند، استفاده از آنها در مدارات اتوماسیون حساس شامل تجهیزاتی نظیر PLC و HMI ، رله های هوشمند و کنترل کننده های دما و … مفید می باشد.
• رله های حالت جامد(SSR) بی صدا کار می کنند. این خصوصیت در مکان های حساس به صدا مفید می باشد.
• جریان تحریک و ورودی در رله های حالت جامد (SSR) خیلی کمتر از جریان تحریک رله های الکترو مکانیکی (EMR) هستند.
• سرعت سوئیچینگ در رله های حالت جامد (SSR) به مراتب بالاتر از رله های الکترومکانیکی (EMR) می باشد. این برتری در سرعت حتی تا بیشتر از 10 برابر می باشد. برای یک رله ی الکترومکانیکی (EMR) تعداد قطع و وصل 10 بار در ثانیه یک عملکرد سریع به حساب می آید که بعضی از رله ها قادر به انجام آن نیستند. اما در رله های(SSR) تعداد 100 بار قطع و وصل در یک ثانیه یک عملکرد معمولی و قابل انتظار می باشد.
• رله های حالت جامد به علت دارا بودن کنتاکت های با مدارات الکترونیکی، ایمن و بدون جرقه، برای استفاده در مکان های حساس با خطر انفجار مناسب تر هستند.
• در پروژه های با حساسیت بالا استفاده از رله های حالت جامد(SSR) مناسب تر است، چون بیشتر قابل پیش بینی بوده و همیشه می توان در یک حالت خاص رفتار خروجی مشخصی از آن انتظار داشت.