Rơ le trung gian là một loại thiết bị điện nhỏ bé nhưng không kém phần quan trọng trong mạch điện điện tử dân dụng cũng như trong công nghiệp. Đây cũng là bộ phận không thể thiếu trong sơ đồ điều khiển. Vậy thiết bị này có vai trò gì, cấu tạo như và ứng dụng ra sao? Hãy cùng Chondungnhat tìm hiểu thiết bị rơle trung gian qua bài viết này bạn nhé!
1. Đôi nét về rơle trung gian
1.1. Rơle trung gian là gì?
Rơle trung gian (hay còn gọi là relay trung gian), đây là thiết bị điện tử được thiết kế với kích thước nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt và thay thế. Chúng giống như một kiểu nam châm điện và được tích hợp thêm hệ thống tiếp điểm. Chức năng của chúng là chuyển mạch tín hiệu điều khiển hoặc khuếch đại điện từ. Trong sơ đồ điều khiển, các rơle trung gian luôn được lắp ở vị trí trung gian. Đó là nằm giữa những thiết bị điều khiển có công suất nhỏ với các thiết bị công suất lớn hơn.
1.2. Đặc điểm, vai trò của rơ le trung gian
Công dụng chính của thiết bị này là trung gian để chuyển tiếp mạch điện trong các hệ thống điều khiển của các thiết bị công nghiệp, gia dụng hiện đại. Đối với các dòng điều khiển khác nhau, vai trò của rơle trung gian cũng sẽ khác nhau. Thông thường, vai trò chủ yếu của loại rơle này bao gồm:
Thay thế công tắc tơ nhỏ
Từng tiếp điểm của rơle trung gian đều có khả năng chịu tải nhất định. Khi tải tương đối nhỏ, rơle trung gian có thể được sử dụng để thay thế các công tắc tơ nhỏ như điều khiển cửa cuốn điện hay một số thiết bị gia dụng nhỏ. Điều này, không chỉ đạt được mục đích điều khiển mà còn tiết kiệm không gian, đồng thời làm cho phần điều khiển của thiết bị điện trở nên tương đối tinh tế.
Tăng số lượng tiếp điểm
Trong hệ thống điều khiển mạch điện, việc thêm một rơle trung gian, tăng số lượng tiếp điểm vào mạch không những không làm thay đổi hình thức điều khiển mà còn tạo điều kiện bảo trì.
Tăng khả năng tiếp xúc
Mặc dù công suất tiếp điểm của rơle trung gian không lớn, nhưng nó cũng có khả năng chịu tải nhất định. Để mở rộng công suất tiếp điểm có thể dùng rơle trung gian với 1 dòng nhỏ để hoạt động. Do vậy, rơle trung gian thông thường được đưa vào sử dụng trong mạch điều khiển để điều khiển các phụ tải khác nhằm mục đích mở rộng công suất điều khiển.
Tiếp điểm chuyển đổi
Trong hệ thống điều khiển công nghiệp được yêu cầu sử dụng các tiếp điểm thường đóng của công tắc tơ để đạt được mục đích điều khiển cần thiết. Nhưng bản thân các tiếp điểm thường đóng của chính công tắc tơ đã được sử dụng hết nên không thể hoàn thành nhiệm vụ điều khiển.
Tại thời điểm này, một rơle trung gian và cuộn dây của công tắc tơ ban đầu có thể nối song song với nhau. Ngoài ra, tiếp điểm thường đóng của rơle trung gian có thể được sử dụng để điều khiển các linh kiện tương ứng, và loại tiếp điểm có thể được thay đổi để đạt được mục đích điều khiển một cách trơn tru.
Sử dụng như một công tắc
Trong một số mạch điều khiển, việc đóng mở một số linh kiện điện cơ bản thường sử dụng rơle trung gian thông qua cách điều khiển các tiếp điểm của chúng. Ví dụ như dùng trong mạch điều khiển van công nghiệp, Triode bên trong điều khiển bật tắt rơle trung gian, đồng thời đóng vai trò điều khiển bật / tắt cuộn khử khí trong mạch khử dầu mỡ của màn hình TV màu.
Chuyển đổi cách ly điện áp và loại bỏ nhiễu trong mạch điều khiển
Trong các dây chuyền điều khiển công nghiệp hay điều khiển máy tính, mặc dù đã có nhiều biện pháp chống nhiễu nhưng ít nhiều vẫn tồn tại hiện tượng này. Việc sử dụng thêm một rơle trung gian bên trong có thể đạt được mục đích loại bỏ nhiễu rất hiệu quả. Ví dụ: trong các mạch điều khiển máy bơm cho hệ thống xử lý nước thải hay hệ thống cấp nước nhà máy,…
1.3. Ứng dụng của rơle trung gian
Rơle trung gian được sử dụng phổ biến trong các thiết bị công nghiệp với vai trò chuyển tiếp mạch điện trung gian đến với các thiết bị khác. Rơle còn giúp bảo vệ, kéo dài tuổi thọ của các thiết bị. Ngoài ra, rơle còn đảm nhiệm chức năng chia tín hiệu điện đến nhiều bộ phận khác trong hệ thống sơ đồ mạch điện điều khiển.
Chẳng hạn như tủ lạnh khi bị yếu điện, lúc này rơle trung gian sẽ tự động ngắt điện và không cho tủ làm việc nữa. Còn khi điện áp ổn định, nó sẽ lại cấp điện cho tủ lạnh hoạt động bình thường. Hay như trong bộ nạp của ắc quy xe gắn máy, xe ô tô. Nếu như máy phát điện đủ khỏe thì rơle trung gian sẽ đóng mạch nạp cho ắc quy.
Thường thì rơle trung gian được dùng cho việc truyền tín hiệu. Hay sử dụng trong trường hợp dòng điện từ có giá trị vài Ampe trở xuống. Còn đối với các dòng lớn hơn (vài chục Ampe trở lên) có tích hợp thêm buồng dập hồ quang, bắt buộc phải sử dụng contactor.
2. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của rơle điện từ
2.1. Cấu tạo
Cấu tạo của rơle trung gian gồm hai phần chính là: cuộn hút và mạch tiếp điểm.
- Cuộn hút (nam châm điện): được thiết kế gồm lõi thép động, lõi thép tĩnh và cuộn dây. Cuộn dây bên trong được dùng để cuộn cường độ, điện áp hoặc có thể cuộn cảm điện áp kết hợp cường độ. Còn lõi thép động sẽ được định vị bằng vít điều chỉnh găng và được bọc bởi lò xo.
- Mạch tiếp điểm (Mạch lực): bao gồm tiếp điểm nghịch và tiếp điểm thuận. Tiếp điểm nghịch có chức năng đóng cắt tín hiệu thiết bị tải với dòng nhỏ được cách ly với cuộn hút.
2.2. Nguyên lý hoạt động
Khi dòng điện chạy qua relay trung gian sẽ đi qua cuộn hút bên trong và tạo ra một từ trường hút như nam châm điện. Từ trường này tác động lên một đòn bẩy bên trong làm cho thay đổi trạng thái đóng, mở tại các tiếp điểm điện. Tùy vào thiết kế của mỗi rơle thì số tiếp điểm điện sẽ bị thay đổi theo, có thể là 1 chiều hoặc nhiều chiều.
Rơle trung gian có 2 mạch hoạt động độc lập. Một mạch sẽ điều khiển cuộn dây relay để dòng điện có thể chạy qua cuộn dây hoặc không chạy qua. Mạch còn lại sẽ điều khiển dòng điện bạn cần kiểm soát, dòng điện có thể đi qua relay được hay không dựa vào trạng thái ON hay OFF của rơle.
3. Rơle trung gian hiện nay có mấy loại?
Hiện nay, trên thị trường cung cấp rất nhiều loại trung gian có chất lượng và giá thành khác nhau. Sau đây, Chondungnhat sẽ phân loại rơle trung gian theo 3 tiêu chí sau để người dùng có thể dễ dàng chọn được đúng loại phù hợp với mục đích sử dụng:
3.1. Theo số chân
Rơle trung gian 11 chân
Rơle trung gian này được thiết kế có 11 chân và có nhiệm vụ chịu tải trung gian cho các cảm biến. Hơn thế nữa loại sản phẩm này còn làm các mạch tự động giữ, mở, bật cùng với thiết kế có nhiều tiếp điểm xung quanh. Loại rơle 11 chân này được sử dụng rất phổ biến và được ưa chuộng hiện nay do chúng dễ dàng tháo lắp, cũng như có độ bền cao và ổn định trong quá trình sử dụng.
Rơle trung gian 14 chân
Trên thực tế, loại rơle trung gian 14 chân có tổng 4 cặp tiếp điểm. Trong đó 13 và 14 luôn được chọn là chân cuộn dây cấp nguồn. Loại rơle này có công dụng tuyệt vời, độ an toàn cao cho hệ thống mạch điện dân dụng và cả mạch điện công nghiệp.
Ngoài những loại rơle trung gian kể trên còn có rơle 5 chân, rơle 8 chân cũng có nhiều công dụng và chức năng cực kỳ hữu hiệu.
3.2. Theo điện thế
Rơle trung gian 12V
Đây là rơle điều khiển phụ có vai trò như một công tắc cho các thiết bị điện. Có nguồn điều khiển 12V là nguồn cấp cho cuộn dây hút của rơle với khả năng chịu tải lên tới 40 ampe. Loại rơle này được dùng đóng ngắt cho qua điện từ 1V đến 220V nên rất thích hợp để sử dụng cho các thiết bị dân dụng. Điều này sẽ hạn chế tối đa nguy cơ hỏng hóc hay cháy nổ các thiết bị điện trong nhà bạn.
Rơle trung gian 220V
Loại rơle này gồm có hai mạch độc lập nên dễ dàng trong việc lắp đặt và bảo dưỡng. Kết cấu của rơle này không quá phức tạp nên bạn có thể dễ dàng lắp đặt và kiểm tra trong quá trình sử dụng. Loại rơle này sở hữu nhiều lượng tiếp điểm nên có thể vừa mở vừa đóng. Chính vì vậy, chúng được dùng để truyền tín hiệu khi các rơle chính không đảm bảo được khả năng ngắt. Rơle trung gian 220V có độ bền và độ an toàn cao nên sẽ tiết kiệm chi phí đáng kể cho gia đình bạn.
Rơle trung gian 380V
Với rơle trung gian 380V có khả năng chịu tải lên tới 100ampe. Với thời gian tác động siêu nhanh chỉ 0.1s rất thích hợp sử dụng cho các thiết bị công nghiệp.
Loại rơle này có kích thước tiếp điểm to, siêu bền bền và chắc chắn. Sử dụng loại rơle này sẽ giúp hiệu quả làm việc được tối ưu, những hiện tượng như mất pha, chập cháy sẽ không còn nữa. Thay vào đó, rơle trung gian 380V dù có chạy với dòng điện công suất cực lớn ở các loại máy công nghiệp, cũng sẽ giữ được dòng điện ổn định cho nhà máy.
3.3. Theo thương hiệu
Nếu phân loại rơle trung gian theo thương hiệu, sẽ có rất nhiều hãng sản xuất hiện nay. Sau đây, Chondungnhat nêu một số loại relay trung gian có chất lượng tốt, đạt tiêu chuẩn sử dụng của các hãng uy tín sau:
- Relay trung gian Omron.
- Relay trung gian Schneider.
- Relay trung gian Idec.
- Relay trung gian Fuji.
- Relay trung gian Hanyong.
- Relay trung gian Yongsung.
4. Những lưu ý về rơle trung gian
Trong công nghiệp, chúng ta sẽ tiếp xúc với relay nhiệt, relay bảo vệ quá dòng hoặc quá áp. Chức năng của nó sẽ là ngắt nguồn khi dòng hay áp vượt ngưỡng đã cài đặt trước đó. Vì đôi khi sự cố xảy ra làm quá tải hệ thống, nếu không phát hiện kịp thời có thể gây ra hậu quả vô cùng nghiêm trọng.
Thường thì các thiết bị điện, trong đó có rơle sau một thời gian sử dụng sẽ gặp vấn đề. Để kiểm rơle trung gian bạn cần nhờ một người khác để giúp đỡ bật công tắc đến vị trí “ON”. Khi đó, tay bạn đặt trên rơle tay sẽ cảm thấy có tiếng cạch cạch.
Mặt khác khi chìa khóa bật sang vị trí “Star” ngón tay cũng sẽ cảm thấy có tiếng cạch cạch (rơle khởi động). Nếu không, bạn nên gỡ rơle ra và kiểm tra lại các kết nối. Nếu như rơle bị ăn mòn hoặc quá nóng thì lắp lại với một cái rơle mới.
