Rơ le là gì? Nguyên lý làm việc và cấu tạo của Rơ le điện từ

Rơ le xuất hiện trong đời sống sản xuất từ năm 1860, trải qua các cuộc cải tiến của nhiều nhà khoa học để có được chiếc Rơ le như ngày nay. Rơ le là gì? Chúng được cấu tạo ra sao, hoạt động như thế nào là những vấn đề chúng ta sẽ bàn trong bài viết này.

ro le la gi

Rơ le là gì

Rơ le là một công tắc hoạt động bằng điện. Nó bao gồm một tập hợp các thiết bị đầu vào và đầu ra cho một hoặc nhiều tín hiệu điều khiển. Rơ le có nhiều hình thức kết nối, chẳng hạn như thực hiện kết nối, ngắt kết nối hoặc kết hợp các kiểu đó với nhau.

Chúng ta sử dụng Rơ le khi cần điều khiển mạch bằng tín hiệu công suất thấp riêng lẻ, hoặc khi một số mạch phải được điều khiển bằng một tín hiệu. Lịch sử ghi nhận Rơ le lần đầu tiên được sử dụng trong các mạch điện liên lạc đường dài như bộ nhắc lại tín hiệu: Chúng tái tạo một tín hiệu đến từ một mạch bằng cách truyền nó trên một mạch khác. Rơ le được sử dụng rộng rãi trong các cuộc trao đổi điện thoại và máy tính lần đầu tiên nhằm giữ cho tiến trình các hoạt động trở nên logic.

Hình thức truyền thống của Rơ le là sử dụng nam châm điện để đóng hoặc mở các tiếp điểm, nhưng các nguyên tắc hoạt động khác đã được cho ra đời. Ví dụ như trong Rơ le trạng thái rắn ứng dụng tính chất của chất bán dẫn để điều khiển, loại bỏ nhu cầu sử dụng các bộ phận chuyển động. Rơ le với các đặc tính vận hành được hiệu chỉnh và đôi khi nhiều cuộn dây hoạt động được sử dụng để bảo vệ các mạch điện khỏi quá tải hoặc lỗi. Trong những hệ thống điện ngày nay, các chức năng kể trên được thực hiện bằng các dụng cụ kỹ thuật số, hay còn gọi là Rơ le bảo vệ.

Rơ le tổng chỉ cần một xung điện để điều khiển những công tắc vận hành khác. Rơ le tổng rất hữu ích trong các ứng dụng khi nguồn điện bị gián đoạn, tránh ảnh hưởng đến các mạch Rơ le đang điều khiển. 

Có thể bạn quan tâm :

Cấu tạo máy bơm tăng áp? Cách điều chỉnh máy bơm hoạt động đúng cách

Dòng điện 3 pha là gì? Công thức tính dòng điện xoay chiều 3 pha

Cấu tạo của rơ le điện từ

ro le la gi

Khối tiếp thu: Có chức năng tiếp nhận những thông tín hiệu đầu vào và biến đổi nó thành đại lượng cần thiết cung cấp tín hiệu phù hợp cho khối trung gian

Khối trung gian: Làm nhiệm vụ nhận tín hiệu đưa đến từ khối tiếp thu, và tại đây biến đổi nod thành đại lượng cần thiết cho rơ le tác động

Khối chấp hành: Đảm nhiệm trọng trách phát tín hiệu cho mạch điều khiển.

Trong thực tế, khối tiếp thu là cuộn dây, khối trung gian là mạch từ nam châm điện, khối chấp hành là hệ thống tiếp điểm.

ro le la gi

Các loại rơ le

ro le la gi

Đây là một phần kiến thức rộng lớn, sẽ khá khó khăn với những bạn mới bắt đầu tìm hiểu về Rơ le. Tùy thuộc vào nguyên lý hoạt động và các tính năng, cấu trúc của rơle mà sẽ phân loại khác nhau như rơle điện từ, rơle nhiệt, rơle biến đổi công suất, rơle đa chiều, v.v., với các xếp hạng, kích cỡ và ứng dụng khác nhau.

Rơ le điện từ

Những Rơ le này được chế tạo với các thành phần điện, cơ và từ, và có cuộn dây hoạt động tiếp xúc cơ học. Do đó, khi cuộn dây được kích hoạt bởi hệ thống cung cấp, các tiếp điểm cơ học này sẽ được mở hoặc đóng. Các loại hình cung cấp có thể AC hoặc DC.

Rơle DC vs AC

Cả hai Rơ le AC và DC hoạt động theo cùng một nguyên tắc như cảm ứng điện từ, nhưng cấu trúc có phần khác biệt và cũng phụ thuộc vào ứng dụng mà các Rơ le này được chọn. Rơ le DC được sử dụng với một đèn lưỡng cực tự do để khử năng lượng cho cuộn dây và rơle AC sử dụng lõi nhiều lớp để ngăn ngừa tổn thất dòng điện xoáy.

ro le la gi

Khía cạnh rất thú vị của Rơ le AC là cứ sau nửa chu kỳ, hướng của nguồn cung hiện tại lại thay đổi; do đó, với mỗi chu kỳ, cuộn dây sẽ bị mất từ tính do dòng điện bằng 0 trong mỗi nửa chu kỳ làm cho rơle liên tục tạo và ngắt mạch. Vì vậy, để ngăn chặn điều này cần có thêm một cuộn dây bóng mờ hoặc một mạch điện tử khác được đặt trong rơle AC để cung cấp từ tính ở vị trí dòng điện bằng không.

Rơ le điện từ hấp dẫn

Những rơle này có thể hoạt động với cả nguồn cung cấp AC và DC. Rơ le hút một thanh kim loại hoặc một miếng kim loại khi nguồn được cung cấp cho cuộn dây. Có thể là một Piston được kéo về phía điện từ hoặc phần cảm ứng bị hút về phía cực của nam châm điện như trong hình. Các rơle này không có bất kỳ độ trễ thời gian nào, vì vậy chúng được sử dụng cho các ứng dụng yêu cầu sự tức thời và liên tục.

ro le la gi

Rơ le cảm ứng

Chúng được sử dụng làm rơle bảo vệ trong các hệ thống AC và có thể sử dụng được với các hệ thống DC. Lực tác động cho chuyển động tiếp xúc được phát triển bởi một dây dẫn chuyển động có thể là đĩa hoặc cốc, thông qua sự tương tác của các dòng điện từ do dòng điện sự cố.

ro le la gi

Rơ le chốt từ

Các rơle này sử dụng nam châm vĩnh cửu hoặc các bộ phận có từ tính cao với cuộn dây được nhiễm điện khi mất nguồn điện cuộn dây.

Rơ le trạng thái rắn

Sử dụng các thành phần trạng thái rắn để thực hiện thao tác chuyển đổi mà không di chuyển bất kỳ bộ phận nào. Vì năng lượng điều khiển cần thiết thấp hơn nhiều so với công suất đầu ra được điều khiển bởi rơle này dẫn đến mức tăng công suất cao hơn khi so sánh với rơle điện từ. Đây là các loại khác nhau: SSR ghép nối sậy, SSR ghép biến áp, SSR ghép ảnh, v.v.

ro le la gi

Hình trên cho thấy một SSR ghép ảnh mà tín hiệu điều khiển được áp dụng bởi đèn LED và nó được phát hiện bởi một thiết bị bán dẫn nhạy cảm với ảnh. Dạng đầu ra của trình phát hiện ảnh này được sử dụng để kích hoạt cổng TRIAC hoặc SCR chuyển đổi tải.

Rơ le hỗn hợp

Những rơle này bao gồm rơle điện từ và linh kiện điện tử. Thông thường, phần đầu vào chứa mạch điện tử thực hiện chỉnh lưu và các chức năng điều khiển khác, và phần đầu ra bao gồm rơle điện từ.

Rơ le nhiệt

Các rơle này dựa trên tác động của nhiệt, có nghĩa là - sự gia tăng nhiệt độ môi trường từ giới hạn, chỉ đạo các tiếp điểm chuyển từ vị trí này sang vị trí khác. Chúng chủ yếu được sử dụng trong bảo vệ động cơ và bao gồm các yếu tố lưỡng kim như cảm biến nhiệt độ cũng như các yếu tố điều khiển. Rơle quá tải nhiệt là ví dụ tốt nhất của các rơle này.

Nguyên lý làm việc của rơ le điện từ

ro le la gi

Theo công ty thiết bị điện T&T , Rơ le điện từ hoạt động dựa trên nguyên tắc của một lực hút điện từ. Khi mạch của rơle cảm nhận được dòng sự cố, nó sẽ cung cấp năng lượng cho trường điện từ tạo ra từ trường tạm thời.

Từ trường này di chuyển phần ứng rơle để mở hoặc đóng các kết nối. Rơle công suất nhỏ chỉ có một tiếp điểm và rơle công suất cao có hai tiếp điểm để mở công tắc.

Phần bên trong của rơle được hiển thị trong hình dưới đây. Nó có lõi sắt được quấn bởi một cuộn điều khiển. Việc cung cấp điện được cung cấp cho cuộn dây thông qua các tiếp điểm của tải và công tắc điều khiển. Dòng điện chạy qua cuộn dây tạo ra từ trường xung quanh nó.

Do từ trường này, cánh tay trên của nam châm thu hút cánh tay dưới. Do đó đóng mạch, làm cho dòng chảy qua tải. Nếu tiếp điểm đã được đóng, thì nó sẽ di chuyển ngược lại và do đó mở các liên hệ.

 

Chia sẻ:

Bài viết cùng danh mục:

Viết Bình luận

Gọi ngay
Web Analytics