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रिले के लिए संपूर्ण मार्गदर्शिका: संरचना, प्रकार, अनुप्रयोग और परीक्षण

यह आलेख बताता है कि रिले क्या है, यह कैसे काम करता है, और विद्युत आरेखों में इसे दिखाने के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रतीक।यह रिले के अंदर के मुख्य भागों, यह सर्किट कैसे स्विच करता है और विभिन्न प्रकारों का भी वर्णन करता है।आप सामान्य संपर्क सेटअप, रिले का उपयोग करने के फायदे और नुकसान, उनका उपयोग कहां किया जाता है, और चरण दर चरण उनका परीक्षण कैसे करें के बारे में भी जानेंगे।

सूची

चित्र 1. इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले

रिले क्या है?

एक रिले एक विद्युत स्विचिंग उपकरण है जो एक या अधिक सर्किट में धारा के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए विद्युत चुम्बकीय कुंडल का उपयोग करता है।जब कुंडल सक्रिय होता है, तो यह एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है जो सर्किट को खोलने या बंद करने के लिए आंतरिक संपर्कों को स्थानांतरित करता है।यह कम-शक्ति वाले सिग्नल को मोटर या प्रकाश व्यवस्था जैसे उच्च-शक्ति भार को नियंत्रित करने की अनुमति देता है।इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में स्वचालन, सुरक्षा और रिमोट कंट्रोल के लिए रिले का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

विद्युत आरेखों में रिले प्रतीक

चित्र 2. रिले प्रतीक

• (ए) एक साधारण ब्लॉक प्रतीक दिखाता है, जिसका उपयोग अक्सर आंतरिक विवरण के बिना रिले का प्रतिनिधित्व करने के लिए बुनियादी आरेखों में किया जाता है।

• (बी) कॉइल और संपर्क को एक धराशायी लाइन से जुड़ा हुआ दिखाता है, जो दर्शाता है कि दोनों भाग यांत्रिक रूप से एक साथ काम करते हैं।

• (सी) कॉइल और संपर्क को अलग-अलग प्रतीकों में अलग करता है।यह नियंत्रण सर्किट में आम है जहां स्थान या स्पष्टता मायने रखती है।

• (डी) यह दिखाने के लिए दोनों हिस्सों को जोड़ता है कि कॉइल में करंट लगाने से संपर्क कैसे चलता है।

रिले की संरचना और घटक

चित्र 3. रिले की संरचना और घटक

एक रिले कई महत्वपूर्ण भागों से बना होता है जो इसके स्विचिंग कार्य को करने के लिए एक साथ काम करते हैं।इन घटकों में एक विद्युत चुम्बकीय कुंडल, एक आर्मेचर, संपर्कों का एक सेट और एक स्प्रिंग शामिल हैं।

जब वोल्टेज को विद्युत चुम्बकीय कॉइल पर लागू किया जाता है, तो यह एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है जो आर्मेचर को कॉइल की ओर खींचता है।यह गति संपर्क स्थिति को बदल देती है: NO संपर्क धारा प्रवाह की अनुमति देने के लिए बंद हो जाता है, जबकि NC संपर्क सर्किट को बाधित करने के लिए खुलता है।जब कुंडल डी-एनर्जेटिक हो जाता है, तो चुंबकीय क्षेत्र गायब हो जाता है, और स्प्रिंग प्रारंभिक संपर्क स्थिति को बहाल करते हुए आर्मेचर को उसकी मूल स्थिति में लौटा देता है।

प्रत्यावर्ती धारा (एसी) रिले में, एक शेडिंग कॉइल को अक्सर शामिल किया जाता है।यह कॉइल कंपन को कम करती है और आर्मेचर को चटकने से रोकती है, जिससे एसी आपूर्ति में उतार-चढ़ाव होने पर भी सुचारू और स्थिर संचालन सुनिश्चित होता है।

रिले कैसे काम करता है?

चित्र 4. रिले का कार्य करना

एक रिले दो अलग-अलग सर्किट, एक कम-शक्ति नियंत्रण सर्किट और एक उच्च-शक्ति लोड सर्किट के बीच एक इंटरफ़ेस के रूप में कार्य करता है।जब वोल्टेज को नियंत्रण सर्किट पर लागू किया जाता है, तो कुंडल के माध्यम से धारा प्रवाहित होती है, जिससे एक चुंबकीय क्षेत्र बनता है।यह चुंबकीय बल आर्मेचर को खींचता है, जिससे लोड सर्किट में संपर्क बंद हो जाते हैं और कनेक्टेड डिवाइस में करंट प्रवाहित हो जाता है।

एक बार जब नियंत्रण वोल्टेज हटा दिया जाता है, तो चुंबकीय क्षेत्र गायब हो जाता है, और आर्मेचर अपनी प्रारंभिक स्थिति में लौट आता है, संपर्क खोलता है और लोड करंट को बाधित करता है।इस इंटरैक्शन के माध्यम से, एक छोटा विद्युत संकेत विद्युत प्रणाली के भीतर कुशल और विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करते हुए, बिजली के बहुत बड़े प्रवाह को सुरक्षित रूप से प्रबंधित और नियंत्रित कर सकता है।

रिले के प्रकार

विभिन्न विद्युत और परिचालन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए रिले को विभिन्न रूपों में डिज़ाइन किया गया है।प्रत्येक प्रकार गति, स्थायित्व, नियंत्रण विधि और अनुप्रयोग के संदर्भ में अद्वितीय विशेषताएं प्रदान करता है

इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले (ईएमआर)

चित्र 5. इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले (ईएमआर)

एक इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले एक चुंबकीय कुंडल और भौतिक रूप से गतिशील संपर्कों के माध्यम से संचालित होता है।जब कुंडल सक्रिय होता है, तो यह एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है जो सर्किट को खोलने या बंद करने के लिए आर्मेचर को खींचता है।ईएमआर को उच्च धाराओं को संभालने और सर्किट के बीच स्पष्ट विद्युत अलगाव प्रदान करने की उनकी क्षमता के लिए महत्व दिया जाता है।ठोस-अवस्था प्रकारों की तुलना में, वे धीमे होते हैं और यांत्रिक घिसाव के अधीन होते हैं, लेकिन वे सामान्य प्रयोजन अनुप्रयोगों के लिए विश्वसनीय बने रहते हैं।

सॉलिड स्टेट रिले (एसएसआर)

चित्र 6. सॉलिड स्टेट रिले (एसएसआर)

एक ठोस अवस्था रिले यांत्रिक संपर्कों के बजाय अर्धचालक घटकों का उपयोग करके सर्किट स्विच करता है।चूँकि कोई हिलने वाला भाग नहीं है, SSR चुपचाप काम करते हैं, तेजी से स्विच करते हैं, और इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले की तुलना में लंबे समय तक चलते हैं।वे औद्योगिक स्वचालन जैसे उच्च गति या बार-बार स्विचिंग की आवश्यकता वाले वातावरण के लिए आदर्श हैं।हालाँकि, एसएसआर अधिक महंगे हो सकते हैं और ईएमआर की तुलना में भारी भार के तहत गर्मी उत्पन्न कर सकते हैं।

रीड रिले

चित्र 7. रीड रिले

रीड रिले एक छोटी ग्लास ट्यूब के अंदर सील की गई पतली चुंबकीय धातु रीड का उपयोग करती है जो संपर्क और चुंबकीय कोर दोनों के रूप में कार्य करती है।जब कुंडल सक्रिय होता है, तो रीड एक-दूसरे को आकर्षित करते हैं, जिससे सर्किट पूरा होता है।इस प्रकार का रिले कॉम्पैक्ट है, तेजी से संचालित होता है, और कम-वर्तमान या सिग्नल-स्तरीय अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।ईएमआर से तेज़ होने पर, रीड रिले बड़े बिजली भार को संभाल नहीं सकते हैं और अधिक नाजुक होते हैं।

थर्मल रिले

चित्र 8. थर्मल रिले

एक थर्मल रिले विद्युत धारा के तापीय प्रभाव के आधार पर संचालित होता है।जब अत्यधिक धारा प्रवाहित होती है, तो अंदर की एक द्विधात्विक पट्टी गर्मी से झुक जाती है, जिससे क्षति को रोकने के लिए सर्किट खुल जाता है।इन रिले का उपयोग मुख्य रूप से मोटरों और हीटिंग उपकरणों में अधिभार संरक्षण के लिए किया जाता है।अन्य रिले प्रकारों के विपरीत, उनकी प्रतिक्रिया चुंबकीय या इलेक्ट्रॉनिक क्रिया के बजाय तापमान पर निर्भर करती है, जो उन्हें सुरक्षा अनुप्रयोगों के लिए धीमी लेकिन विश्वसनीय बनाती है।

समय विलंब रिले

चित्र 9. समय विलंब रिले

समय विलंब रिले में एक आंतरिक समय तंत्र शामिल होता है जो निर्धारित अवधि के बाद संपर्कों के खुलने या बंद होने पर नियंत्रण करता है।इसका उपयोग आमतौर पर विलंबित संचालन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है, जैसे अनुक्रमिक मशीन स्टार्ट या प्रकाश व्यवस्था।ये रिले समय समायोजन में लचीलापन प्रदान करते हैं और इन्हें इलेक्ट्रोमैकेनिकल और इलेक्ट्रॉनिक दोनों संस्करणों में पाया जा सकता है।मानक रिले की तुलना में, वे समय-आधारित फ़ंक्शन शुरू करके नियंत्रण परिशुद्धता जोड़ते हैं।

लेटचिंग रिले

चित्र 10. लैचिंग रिले

कुंडल से बिजली हटा दिए जाने के बाद भी एक लैचिंग रिले अपनी अंतिम संपर्क स्थिति बनाए रखता है।यह केवल तभी स्थिति बदलता है जब एक नियंत्रण पल्स लागू किया जाता है, जिससे यह ऊर्जा बचाने और बिजली रुकावट के दौरान कॉन्फ़िगरेशन बनाए रखने की अनुमति देता है।यह प्रकार मेमोरी सर्किट और कंट्रोल पैनल में उपयोगी है जहां अंतिम स्थिति को संरक्षित किया जाना चाहिए।ईएमआर की तुलना में, लैचिंग रिले कम निरंतर बिजली की खपत करते हैं लेकिन एक विशिष्ट ट्रिगरिंग तंत्र की आवश्यकता होती है।

हाइब्रिड रिले

चित्र 11. हाइब्रिड रिले

एक हाइब्रिड रिले इलेक्ट्रोमैकेनिकल और सॉलिड-स्टेट रिले दोनों की विशेषताओं को जोड़ती है।आमतौर पर, ठोस-अवस्था वाला हिस्सा संपर्क घिसाव को कम करने के लिए प्रारंभिक स्विचिंग को संभालता है, जबकि यांत्रिक संपर्क निरंतर वर्तमान प्रवाह को प्रबंधित करते हैं।यह डिज़ाइन शांत संचालन, लंबे जीवन और उच्च भार को प्रभावी ढंग से संभालने की क्षमता प्रदान करता है।हाइब्रिड रिले एसएसआर के स्थायित्व और ईएमआर की उच्च-वर्तमान क्षमता के बीच के अंतर को पाटते हैं, जिससे वे औद्योगिक अनुप्रयोगों की मांग के लिए उपयुक्त हो जाते हैं।

रिले स्विच कॉन्फ़िगरेशन

रिले संपर्कों की व्यवस्था यह परिभाषित करती है कि विद्युत सर्किट कैसे जुड़े और नियंत्रित होते हैं।प्रत्येक कॉन्फ़िगरेशन स्विचिंग के लिए उपलब्ध इनपुट और आउटपुट पथों की संख्या निर्धारित करता है, जिससे सर्किट डिजाइन में नियंत्रण और लचीलेपन के विभिन्न स्तरों की अनुमति मिलती है।

एसपीएसटी (सिंगल पोल सिंगल थ्रो)

एक एकल पोल एकल थ्रो रिले में एक इनपुट और एक आउटपुट पथ होता है, जो एक मूल स्विच के रूप में कार्य करता है जो या तो एकल सर्किट को जोड़ता है या डिस्कनेक्ट करता है।इसका उपयोग अक्सर कम-जटिलता प्रणालियों में सीधे चालू/बंद नियंत्रण कार्यों के लिए किया जाता है।यह कॉन्फ़िगरेशन एकल वर्तमान पथ को प्रबंधित करने का एक सरल और विश्वसनीय तरीका प्रदान करता है।

एसपीडीटी (सिंगल पोल डबल थ्रो)

सिंगल पोल डबल थ्रो रिले में एक सामान्य इनपुट शामिल होता है जो दो आउटपुट टर्मिनलों में से एक से जुड़ सकता है।यह एक सर्किट को दो अलग-अलग रास्तों के बीच वैकल्पिक करने की अनुमति देता है, जो सामान्य रूप से खुले (एनओ) और सामान्य रूप से बंद (एनसी) स्थितियों के बीच विकल्प प्रदान करता है।इस सेटअप का उपयोग आमतौर पर तब किया जाता है जब किसी सिस्टम को दो ऑपरेटिंग मोड या सिग्नल रूट के बीच स्विच करने की आवश्यकता होती है।

डीपीएसटी (डबल पोल सिंगल थ्रो)

एक डबल पोल सिंगल थ्रो रिले में दो इनपुट होते हैं जो दो अलग-अलग सर्किट को एक साथ खोलने या बंद करने के लिए एक साथ काम करते हैं।दोनों ध्रुव समान स्विचिंग तंत्र साझा करते हैं, जो सिंक्रनाइज़ नियंत्रण प्रदान करते हैं।यह कॉन्फ़िगरेशन तब उपयोगी होता है जब समन्वय या सुरक्षा के लिए दो स्वतंत्र सर्किट को एक ही समय में चालू या बंद करना पड़ता है।

डीपीडीटी (डबल पोल डबल थ्रो)

एक डबल पोल डबल थ्रो रिले में दो इनपुट होते हैं, जिनमें से प्रत्येक दो आउटपुट में से एक से जुड़ने में सक्षम होता है, जो एक एकल कॉइल द्वारा नियंत्रित दो एसपीडीटी रिले के रूप में कार्य करता है।यह ध्रुवता को उलट सकता है या एक साथ वैकल्पिक आउटपुट के बीच दो सर्किट स्विच कर सकता है।यह व्यवस्था अधिक लचीलापन प्रदान करती है और अक्सर मोटर नियंत्रण या दिशा-विपरीत अनुप्रयोगों में उपयोग की जाती है।

रिले के फायदे और नुकसान

लाभ	नुकसान
उपलब्ध करवाना सुरक्षा के लिए नियंत्रण और पावर सर्किट के बीच विद्युत अलगाव	यांत्रिक बार-बार ऑपरेशन के कारण हिस्से समय के साथ खराब हो सकते हैं
ज़रूरत होना कॉइल को सक्रिय करने के लिए केवल थोड़ी मात्रा में करंट	स्विचन सॉलिड-स्टेट डिवाइस की तुलना में गति धीमी है
प्रस्ताव उच्च विश्वसनीयता जब ठीक से बनाए रखा जाता है और रेटिंग के भीतर उपयोग किया जाता है	संपर्क आर्किंग हो सकती है, जिससे उच्च-वर्तमान सर्किट में जीवनकाल कम हो सकता है
अनुकूल बनाना विद्युत और नियंत्रण अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए आसानी से	भौतिक आकार सेमीकंडक्टर-आधारित स्विच से बड़ा है, जो कॉम्पैक्ट डिज़ाइन को सीमित करता है
आम तौर पर अन्य प्रकार के स्विचिंग उपकरणों की तुलना में लागत कम है	उत्पन्न स्विचिंग के दौरान शोर और कंपन, जो संवेदनशील प्रणालियों को प्रभावित कर सकता है
उपलब्ध लचीलेपन के लिए एकाधिक वोल्टेज रेटिंग और संपर्क कॉन्फ़िगरेशन में	ज़रूरत होना लगातार प्रदर्शन सुनिश्चित करने और विफलता को रोकने के लिए समय-समय पर रखरखाव

रिले के अनुप्रयोग

रिले का उपयोग लगभग हर क्षेत्र में किया जाता है जिसमें विद्युत नियंत्रण शामिल होता है।

• ऑटोमोटिव: हेडलाइट्स, ईंधन पंप और हॉर्न सर्किट को नियंत्रित करें

• औद्योगिक स्वचालन: नियंत्रण पैनल, पीएलसी सिस्टम और मोटर स्टार्टर्स में काम करें

• घरेलू उपकरण: वॉशिंग मशीन, एयर कंडीशनर और ओवन में बिजली स्विच करें

• दूरसंचार: स्विचिंग नेटवर्क में सिग्नल पथ प्रबंधित करें

• पावर सिस्टम्स: सर्किट को ओवरकरंट और वोल्टेज दोषों से बचाएं

• चिकित्सा उपकरण: डायग्नोस्टिक और जीवन-समर्थन प्रणालियों में सटीक और सुरक्षित स्विचिंग सक्षम करें

• एयरोस्पेस: विमान और अंतरिक्ष यान में भरोसेमंद सर्किट नियंत्रण सुनिश्चित करें

• प्रकाश नियंत्रण: स्वचालित और कुशल प्रकाश व्यवस्था सक्षम करें

रिले का परीक्षण

स्टेप 1: परीक्षण यह पुष्टि करता है कि रिले का तार और संपर्क सही ढंग से काम कर रहे हैं या नहीं।

चरण दो: सारी बिजली काट दें और रिले को सर्किट से हटा दें।

चरण 3: चिह्नों या डेटाशीट का उपयोग करके कॉइल, सामान्य (COM), सामान्य रूप से खुले (NO), और सामान्य रूप से बंद (NC) टर्मिनलों की पहचान करें।

चरण 4: डिजिटल मल्टीमीटर से कुंडल प्रतिरोध को मापें।बहुत अधिक या अनंत रीडिंग का मतलब है कि कुंडल खुला है, लगभग शून्य रीडिंग का मतलब है कि यह छोटा है।

चरण 5: आराम के समय संपर्क प्रतिरोध की जाँच करें: COM से NC को लगभग शून्य ओम दिखाना चाहिए, COM से NO को खुला पढ़ना चाहिए।

चरण 6: एक बेंच बिजली आपूर्ति का उपयोग करके रेटेड कॉइल वोल्टेज लागू करें।आपको एक क्लिक सुनना या महसूस करना चाहिए।

चरण 7: फिर से मापें: COM से NO को अब शून्य ओम के करीब पढ़ना चाहिए, और COM से NC को खुला पढ़ना चाहिए।

चरण 8: कॉइल पावर बंद करें और पुष्टि करें कि संपर्क अपनी मूल स्थिति में वापस आ गए हैं।

यदि रिले किसी भी चरण में विफल हो जाता है, तो इसे बदलने की कोशिश करने की तुलना में इसे बदलना आमतौर पर अधिक सुरक्षित और विश्वसनीय होता है।

निष्कर्ष

कई विद्युत प्रणालियों में रिले का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है क्योंकि वे सुरक्षित नियंत्रण, लचीली स्विचिंग और भरोसेमंद प्रदर्शन देते हैं।उनके विभिन्न प्रकार और संपर्क सेटअप उन्हें सरल ऑन/ऑफ नियंत्रण से लेकर समय विलंब और सुरक्षा तक कई प्रकार की नौकरियों के लिए उपयोगी बनाते हैं।वे कारों, कारखानों, घरों, संचार प्रणालियों, चिकित्सा उपकरणों और बिजली नेटवर्क में पाए जाते हैं।रिले कैसे काम करते हैं, प्रत्येक प्रकार का उपयोग कब करना है और उनका परीक्षण कैसे करना है, यह जानने से सिस्टम को सुचारू और सुरक्षित रूप से चलाने में मदद मिलती है।