Rơ le trung gian là thiết bị được ứng dụng rộng rãi trong hệ thống điện công nghiệp và dân dụng, có chức năng đảm bảo an toàn cho mạch điện và tăng tuổi thọ cho các thiết bị. Tuy nhiên, không phải ai cũng biết
rơ le trung gian là gì? Cấu tạo rơ le trung gian như thế nào? Nguyên lý rơ le trung gian ra sao? Có các loại rơ le trung gian nào cũng như các ứng dụng của rơ le trung gian trong đời sống? Bài viết dưới đây,
Bảo An sẽ giải đáp các câu hỏi trên cho các bạn.
1. Rơ le trung gian là gì?
Rơ le trung gian là gì?
Rơ le trung gian hay còn có các tên gọi khác là rơ le kiếng, rơ le điều khiển thu nhỏ, rơ le công suất thu nhỏ, tên trong tiếng Anh là Miniature relays, hay general purpose relay, power relay. Đây là một thiết bị điện tử có kích thước nhỏ, có chức năng chuyển mạch tín hiệu điều khiển và khuếch đại. Chúng được ứng dụng rất nhiều trong các bảng mạch điện hoặc các hệ thống điều khiển, quản lý vận hành các mạch điện có điện áp cao khác nhau. Ở trong mạch điện, rơ le trung gian được đặt ở giữa thiết bị công suất nhỏ và thiết bị công suất lớn.
Rơ le trung gian là gì?
Để hiểu thêm về rơ le trung gian là gì? Mời bạn tham khảo hình ảnh cũng như thông số kỹ thuật của sản phẩm Rơ le trung gian IDEC RJ2S-CL-D24 24VDC 8 chân dẹt 8A hiện được phân phối ở Bảo An
tại đây.
Một số VD phổ biến về rơ le trung gian:
- Các loại rơ le trung gian thường bao gồm 1 hoặc nhiều tiếp điểm được sử dụng trong hệ thống điều khiển tự động. Việc này nhằm tăng công suất của các tiếp điểm hay truyền tín hiệu trung gian trong các mạch điều khiển.
- Để hiểu rõ hơn về rơ le trung gian là gì, hãy cùng Bảo An tìm hiểu 1 VD cụ thể như sau: Giả sử ở trong mạch điện chiếu sáng trong ô tô, có công tắc đèn tích hợp với đèn xi nhan hay bảng điều khiển không kích hoạt mạch đèn pha trực tiếp. Hầu hết các loại ô tô hiện nay điều sử dụng module điều khiển ánh sáng hoặc 1 số loại module phân phối điện khác. Khi công tắc đèn pha chuyển sang vị trí "ON" thì module điều khiển ánh sáng - LCM sẽ tiếp nhận đầu vào để thay đổi đèn pha, đèn đỗ và đèn đuôi xe thành "ON". Theo đó, LCM sẽ kích hoạt mạch đầu ra điều khiển từng mạch chiếu sáng này bằng cách cung cấp năng lượng cho các rơ le. Đồng thời, rơ le sẽ làm nhiệm vụ nhận năng lượng từ LCM và truyền tín hiệu để xử lý lệnh "ON" một mạch và "OFF" các mạch khác.
2. Cấu tạo của rơ le trung gian
Rơ le trung gian là một thiết bị điện tử cơ bản có cấu tạo bao gồm các thành phần sau: cuộn coil, lõi sắt từ, tiếp điểm, lò xo hồi, phần ứng, vỏ bảo vệ. Cụ thể như sau:
- Cuộn coil: Đây là thành phần chính tạo ra từ trường để điều khiển tiếp điểm. Khi dòng điện chạy qua cuộn dây, từ trường sinh ra sẽ tác động vào phần cơ khí bên trong rơ le, kích hoạt việc đóng hoặc mở các tiếp điểm. Cuộn dây thường được làm từ dây đồng, và có hai loại: là cuộn coil một chiều (DC) và cuộn coil xoay chiều (AC)
- Lõi sắt từ: Lõi sắt từ là phần lõi bằng sắt hoặc vật liệu dẫn từ tốt, được đặt bên trong cuộn dây. Khi có dòng điện chạy qua cuộn dây, lõi sắt từ sẽ tăng cường từ trường, giúp tạo lực hút mạnh hơn để chuyển động các tiếp điểm một cách nhanh chóng và hiệu quả.
- Hệ thống tiếp điểm: Tiếp điểm là bộ phận thực hiện việc đóng/mở các mạch điện. Tiếp điểm có thể là dạng thường đóng (NC - Normally Closed) hoặc thường mở (NO - Normally Open). Khi cuộn dây được cấp điện và tạo ra từ trường, tiếp điểm sẽ thay đổi trạng thái:
+ Tiếp điểm thường đóng (NC): Ở trạng thái bình thường, mạch điện sẽ được nối, và khi cuộn dây hoạt động, mạch sẽ bị ngắt.
+ Tiếp điểm thường mở (NO): Ở trạng thái bình thường, mạch điện sẽ ngắt, và khi cuộn dây hoạt động, mạch sẽ được nối.
- Lò xo hồi: Lò xo này được gắn vào cơ cấu chuyển động của tiếp điểm. Khi dòng điện qua cuộn dây ngắt, từ trường mất đi, lò xo sẽ kéo tiếp điểm trở về vị trí ban đầu (trạng thái thường mở hoặc thường đóng). Lò xo giúp duy trì trạng thái mặc định của tiếp điểm khi không có điện áp điều khiển.
- Phần ứng: Phần ứng là một miếng kim loại di chuyển dưới tác dụng của từ trường. Khi cuộn dây tạo ra từ trường, phần ứng sẽ bị hút và tác động vào hệ thống tiếp điểm, làm thay đổi trạng thái của chúng. Khi cuộn dây không còn điện, phần ứng sẽ quay trở lại vị trí ban đầu nhờ lò xo hồi vị.
- Vỏ bảo vệ: Vỏ bảo vệ của rơ le thường được làm bằng nhựa hoặc kim loại, có tác dụng bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi các tác động từ bên ngoài như bụi bẩn, độ ẩm, và các yếu tố môi trường khác. Vỏ bảo vệ cũng giúp tăng độ bền và an toàn khi vận hành rơ le.
- Các chân kết nối: Rơ le trung gian thường có các chân kết nối được bố trí ở phía dưới hoặc mặt bên để kết nối với các thiết bị khác trong hệ thống điện. Các chân này sẽ bao gồm: Chân cấp điện cho cuộn dây và chân kết nối tới các tiếp điểm NO và NC.
Cấu tạo rơ le trung gian
3. Nguyên lý rơ le trung gian
- Sau khi đã hiểu được về rơ le trung gian là gì và cấu tạo rơ le trung gian như thế nào, hãy cùng Bảo An tìm hiểu rõ hơn về nguyên lý rơ le trung gian để hiểu được cách hoạt động của rơ le trung gian.
- Nguyên lý rơ le trung gian về cơ bản như sau:
+ Đầu tiên, khi có dòng điện chạy qua rơ le trung gian thì dòng điện này sẽ được đưa đến cuộn dây bên trong và đồng thời tạo ra một từ trường hút. Từ đó, từ trường hút này được tạo ra sẽ đồng thời tác động lên đòn bẩy ở bên trong và tạo ra trạng thái đóng mở cho các tiếp điểm điện. Do đó làm thay đổi trạng thái ON, OFF của rơ le trung gian.
+ Thông thường thì các loại rơ le trung gian sẽ có 2 mạch độc lập đó là mạch để điều khiển cuộn dây rơ le và tình trạng di chuyển của nguồn điện hay chính là điều khiển trạng thái ON, OFF của rơ le trung gian. Và một mạch điện còn lại là để kiểm soát chuyển động của dòng điện thông qua trạng thái ON và OFF của rơ le trung gian
Nguyên lý rơ le trung gian
4. Các loại rơ le trung gian
Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều các loại rơ le trung gian khác nhau được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau. Các tiêu chí phân loại các loại rơ le trung gian phổ biến có thể kể đến như: phân loại theo số lượng tiếp điểm, phân loại theo điện thế, phân loại theo số chân và phân loại theo thương hiệu. Cụ thể như sau.
4.1. Phân loại theo số lượng tiếp điểm
Theo số lượng tiếp điểm, có các loại rơ le trung gian chính như sau:
- Rơ le 2 tiếp điểm: Có một cặp tiếp điểm thường đóng (NC) và thường mở (NO). Loại này thường dùng để điều khiển các mạch đơn giản hoặc một thiết bị duy nhất. VD: Rơ le ứng dụng trong thể điều khiển việc bật/tắt một bóng đèn hoặc motor.
- Rơ le 4 tiếp điểm: Có hai cặp tiếp điểm NO và NC, cho phép điều khiển nhiều thiết bị hoặc mạch điện khác nhau cùng lúc. Thích hợp cho các hệ thống phức tạp hơn. VD: Một rơ le có thể điều khiển cả đèn và máy bơm nước cùng một lúc, tùy thuộc vào trạng thái của các tiếp điểm.
- Rơ le nhiều tiếp điểm (Multi-contact relay): Có từ 6, 8, hoặc thậm chí nhiều hơn các cặp tiếp điểm NO và NC. Dùng trong các ứng dụng yêu cầu điều khiển nhiều mạch hoặc thiết bị cùng một lúc với chỉ một tín hiệu điều khiển.
4.2. Phân loại theo loại điện áp
Theo điện áp, có các loại rơ le trung gian được phân loại với nhiều mức điện áp tương ứng với mức điện áp phổ biến như: 12V, 220V và 380V. Cụ thể như sau:
- Rơ le trung gian 12VDC được sử dụng cho thiết bị điện có nguồn điện 12VDC với khả năng chịu tải lên đến 40A. Rơ le trung gian 12V hỗ trợ đóng ngắt điện từ 1V đến 220V nên phù hợp với các thiết bị điện dân dụng, đồng thời hạn chế hỏng hóc hay cháy nổ thiết bị điện.
- Rơ le trung gian 220V thì có 2 mạch độc lập nên dễ dàng lắp đặt và bảo dưỡng trong quá trình sử dụng. Loại rơ le trung gian này có thể vừa mở vừa đóng do có số lượng lớn tiếp điểm đồng thời làm nhiệm vụ truyền tín hiệu khi các rơ le chính không đảm bảo khả năng ngắt.
- Rơ le trung gian 380V thì có khả năng chịu tải lên đến 100A nên thích hợp sử dụng trong hệ thống điện công nghiệp, có vai trò hạn chế mất pha, chập cháy, giữ ổn định hoạt động cho các thiết bị công nghiệp.
4.3. Phân loại theo số chân
- Phân loại theo số chân thì có các loại rơ le trung gian được sử dụng phổ biến là: rơ le trung gian 11 chân và rơ le trung gian 14 chân. Cụ thể như sau:
+ Rơ le trung gian 11 chân: Loại rơ le này được thiết kế với 11 chân và thực hiện chịu tải trung gian cho các cảm biến. Ngoài ra, rơ le trung gian 11 chân còn làm các mạch tự động giữ, mở, bật cùng với thiết kế có nhiều tiếp điểm xung quanh và được sử dụng rất phổ biến do dễ dàng tháo lắp và có độ bền cao khi sử dụng.
+ Rơ le trung gian 14 chân: Loại rơ le trung gian 14 chân có tổng 4 cặp tiếp điểm trong đó chân 13 và 14 luôn được chọn là chân cuộn dây cấp nguồn. Loại rơ le này có độ an toàn cao cho hệ thống mạch điện dân dụng và công nghiệp.
Ngoài ra, còn có các loại rơ le trung gian khác như rơ le 5 chân và rơ le 8 chân.
4.4. Phân loại theo thương hiệu
- Theo thương hiệu, có rất nhiều các loại rơ le trung gian với thương hiệu khác nhau. Các thương hiệu rơ le trung gian được sử dụng phổ biến hiện nay bao gồm:
+ Rơ le trung gian Hanyoung
+ Rơ le trung gian Fuji
5. Ứng dụng rơ le trung gian
Rơ le trung gian được ứng dụng phổ biến trong công nghiệp và đời sống. Các ứng dụng rơ le trung gian có thể kể đến như:
- Rơ le trung gian được ứng dụng tích hợp trong các bảng mạch điều khiển điện tử dân dụng cũng như trong công nghiệp với ưu điểm là thiết kế nhỏ gọn và dễ dàng lắp đặt và thay thế.
- Rơ le trung gian được sử dụng với chức năng truyền tín hiệu khi rơ le chính không đảm bảo được khả năng đóng ngắt do có số tiếp điểm khá nhiều (từ 4 đến 6 tiếp điểm). Ngoài ra, rơ le trung gian còn được dùng để chia tín hiệu đến nhiều bộ phận khác từ một rơ le chính trong sơ đồ mạch điện điều khiển.
- Rơ le trung gian được dùng cho việc truyền tín hiệu hay dòng điện có giá trị nhỏ, chỉ khoảng vài Ampere. Đối với dòng điện lớn hơn (từ vài chục ampere) thì phải sử dụng contactor.
Ứng dụng rơ le trung gian
Kết luận: Trên đây là những kiến thức hữu ích về rơ le trung gian mà Bảo An đã đem đến cho các bạn. Hy vọng rằng những kiến thức qua bài viết này sẽ giúp ích cho công việc của bạn.
