Rơ le là gì, giới thiệu các loại Rơ le khác nhau | Nguyên lý hoạt động & Ứng dụng

Rơ le là thành phần thiết yếu để bảo vệ và chuyển mạch một số mạch điều khiển và các thiết bị điện khác. Tất cả các Rơ le Relay phản ứng với điện áp hoặc dòng điện với mục tiêu cuối cùng là chúng mở hoặc đóng các tiếp điểm hoặc mạch. Bài viết này giới thiệu ngắn gọn các khái niệm cơ bản về Rơ le Relay và các loại Rơ le Relay khác nhau được sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau.

 

 

Công ty Cổ phần Minh Việt là nhà phân phối và đại lý cung cấp các thiết bị và phụ kiện ngành điện, tự động hóa công nghiêp từ tháng 7 năm 2000, các sản phẩm rơ le relay IDEC và Handouk.

 

1. Rơ le là gì?

Công tắc là một thành phần có tác dụng mở (tắt) và đóng (bật) mạch điện. trong khi, Rơ le Relay là một công tắc điện điều khiển (bật và tắt) mạch điện áp cao sử dụng nguồn điện áp thấp. Một Rơ le Relay cách ly hoàn toàn mạch điện áp thấp với mạch điện áp cao.

 

2. Cấu trúc của Rơ le là gì

Để biết cấu tạo cơ bản và các bộ phận bên trong của Rơ le Relay, hình dưới đây cho thấy rõ hình ảnh bên trong của một Rơ le Relay. Tìm hiểu từng thành phần như sau:

 

2.1. Điểm nối của Rơ le là gì

Nói chung, có bốn loại tiếp điểm trong một Rơ le Relay.

 

2.2. Điều khiển đầu vào hoặc đầu ra cuộn dây:

Các tiếp điểm điều khiển đầu vào điều khiển cơ cấu chuyển mạch của Rơ le Relay.

Nguồn điện thấp được kết nối với các tiếp điểm điều khiển này để đóng và ngắt Rơ le Relay. Nguồn có thể là AC hoặc DC tùy thuộc vào loại Rơ le Relay.

 

2.3. COM hoặc tiếp điểm điều khiển chung:

Đây là đầu ra của Rơ le Relay nơi kết nối một đầu của mạch tải.

Tiếp điểm này được đấu nối với một trong hai tiếp điểm còn lại tùy thuộc vào trạng thái đóng ngắt của Rơ le Relay.

 

2.4. Tiếp điểm NO

Tiếp điểm NO hoặc thường mở cũng là một đầu Tiếp điểm tải của Rơ le Relay vẫn mở khi Rơ le Relay không hoạt động (trạng thái ngắt).

Tiếp điểm NO trở nên đóng với tiếp điểm COM khi Rơ le Relay kích hoạt.

 

2.5. Tiếp điểm NC

NC hoặc tiếp điểm thường đóng là một loại tiếp điểm tải khác của Rơ le Relay. Tiếp điểm này thường được kết nối với tiếp điểm COM của Rơ le Relay khi không có nguồn đầu vào điều khiển.

Khi Rơ le Relay kích hoạt (đóng), tiếp điểm NC ngắt kết nối khỏi đầu cuối COM & duy trạng thái mở cho đến khi Rơ le Relay ngừng hoạt động (ngắt).

 

3. Tiếp điểm & Mạch:

Số lượng Công tắc bên trong Rơ le Relay được gọi là các Tiếp điểm của Rơ le Relay.

Số lượng mạch được điều khiển trên mỗi Tiếp điểm được gọi là Mạch của một Rơ le Relay.

Rơ le Relay Mạch đơn chỉ có thể điều khiển một mạch, tức là TẮT hoặc BẬT, trong khi Rơ le Relay Mạch kép có thể điều khiển hai mạch, tức là xoay chiều từ mạch này sang mạch khác bằng cách mở một mạch và đóng mạch khác trong khi chuyển đổi (BẬT & TẮT).

 

4. Hoạt động chuyển tiếp Rơ le Relay là gì:

Giả sử một Rơ le Relay SPDT (Mạch đôi Tiếp điểm đơn)

Khi không có nguồn điện, Rơ le Relay không hoạt động và vị trí Tiếp điểm của nó vẫn ở Tiếp điểm NC, trong trường hợp nêu trên xảy ra là Tiếp điểm trên. Điều này dẫn đến một đường dẫn ngắn về điện giữa tiếp điểm COM và tiếp điểm NC. Do đó nó cho phép dòng điện chạy qua mạch kết nối với tiếp điểm COM & NC.

Khi Rơ le Relay được cấp nguồn bằng cách sử dụng nguồn điện áp thấp, Tiếp điểm của Rơ le Relay dịch chuyển sang Tiếp điểm NO. Do đó đầu cuối NC trở nên mở & đầu cuối COM trở nên đóng hoặc ngắn điện đến đầu cuối NO. Sau đó, cho phép dòng điện chạy qua mạch kết nối với thiết bị đầu cuối COM & NO.

 

5. Các loại chuyển tiếp Rơ le Relay là gì:

Có nhiều loại Rơ le Relay khác nhau và chúng được phân thành các loại khác nhau tùy theo đặc tính của chúng. Mỗi loại Rơ le Relay này được sử dụng cho một ứng dụng cụ thể & cần phải chọn loại Rơ le Relay phù hợp trước khi sử dụng trong bất kỳ mạch điện nào.

 

5.1. Dựa trên Tiếp điểm & Mạch:

Các loại Rơ le Relay sau đây được phân loại theo số Tiếp điểm  & Mạch bên trong Rơ le Relay.

 

5.1.1. SPST Rơ le là gì

SPST là Rơ le Relay Mạch đơn Tiếp điểm đơn.

Tiếp điểm đơn có nghĩa là nó chỉ có thể điều khiển một mạch trong khi Tiếp điểm đơn có nghĩa là Tiếp điểm của nó chỉ có một vị trí mà nó có thể dẫn điện. Sơ đồ SPST được đưa ra dưới đây.

 

Chuyển tiếp SPST hai trạng thái I.e. hoặc Mở hoặc Đóng mạch.

 

5.1.2. SPDT Rơ le là gì

SPDT là Rơ le Relay Mạch đôi Tiếp điểm đơn.

Tiếp điểm đơn có nghĩa là nó chỉ có thể điều khiển một mạch tại một thời điểm. Mạch đôi có nghĩa là Tiếp điểm của nó có hai vị trí mà nó có thể tiến hành.

Rơ le Relay SPDT có hai trạng thái & ở mỗi trạng thái, một mạch của nó vẫn đóng trong khi mạch kia vẫn mở & ngược lại.

 

5.1.3. DPST Rơ le là gì

DPST là Mạch đơn Tiếp điểm đôi.

Tiếp điểm kép có nghĩa là nó có thể điều khiển hai mạch riêng lẻ hoàn toàn cách ly. Mạch đơn có nghĩa là mỗi Tiếp điểm có một vị trí mà nó có thể tiến hành.

Rơ le Relay DPST có thể chuyển đổi hai mạch đồng thời, tức là cung cấp một mạch đóng hoặc mở.

 

5.1.4. DPDT Rơ le là gì

DPDT đề cập đến Mạch đôi Tiếp điểm đôi.

Tiếp điểm kép có nghĩa là nó có thể điều khiển hai mạch trong khi Mạch kép có nghĩa là mỗi Tiếp điểm có thể dẫn ở hai vị trí riêng biệt.

Rơ le Relay DPDT có thể được hiểu là hai Rơ le Relay SPDT nhưng việc chuyển mạch của chúng là đồng thời.

Một Rơ le Relay có thể có tới 12 Tiếp điểm.

 

5.2. Các hình thức chuyển tiếp

Các loại Rơ le Relay cũng được phân loại dựa trên cấu hình của nó được gọi là “Dạng”.

 

5.2.1. Rơ le Relay dạng A

“Dạng A” là một Rơ le Relay SPST với trạng thái mặc định thường mở (NO).

Nó không có Tiếp điểm NO kết nối mạch khi Rơ le Relay được kích hoạt & ngắt mạch khi Rơ le Relay ngừng hoạt động.

 

5.2.2. Rơ le Relay dạng B

Rơ le Relay dạng B là Rơ le Relay SPST với trạng thái mặc định thường đóng (NC).

Đầu cuối NC kết nối mạch trong khi Rơ le Relay không hoạt động & nó ngắt mạch khi Rơ le Relay kích hoạt.

 

5.2.3. Rơ le Relay Dạng C

Rơ le Relay dạng C là Rơ le Relay SPDT với các đầu cuối tiếp điểm Mạch đôi được gọi là NC & NO.

Nó điều khiển hai mạch, tức là một mạch vẫn mở trong khi mạch kia vẫn đóng. Nó còn được gọi là Rơ le Relay “ngắt trước khi thực hiện” vì nó ngắt mở một mạch trước khi đóng mạch kia.

 

5.2.4. Rơ le Relay Dạng D

Rơ le Relay Dạng D cũng là một Rơ le Relay SPDT và có nguyên lý tương tự như Rơ le Relay Dạng C nhưng nó là Rơ le Relay tiếp điểm “thực hiện trước khi ngắt”.

Nó đóng mạch tiếp theo trước khi ngắt (mở) mạch đầu tiên. Nó được sử dụng để không làm gián đoạn tính liên tục của mạch.

 

5.3. Dựa trên nguyên tắc hoạt động:

Các loại Rơ le Relay sau đây được phân loại dựa trên các nguyên lý hoạt động khác nhau của chúng.

 

5.3.1. EMR (Rơ le Relay điện cơ)

Loại Rơ le Relay này có cuộn dây điện từ và tiếp điểm chuyển động cơ học.

Khi cuộn dây được cung cấp năng lượng, nó tạo ra từ trường. Từ trường này hút phần ứng (tiếp điểm chuyển động). Khi cuộn dây được khử điện, từ trường lỏng lẻo của cuộn dây và lò xo rút phần ứng về vị trí bình thường của nó.

Rơ le Relay EMR được thiết kế cho nguồn AC hoặc DC tùy thuộc vào ứng dụng mà nó được sử dụng. Cấu trúc của Rơ le Relay AC & DC EMR khác nhau bởi có một chút khác biệt trong cấu tạo cuộn dây của nó. Cuộn dây DC có một diode tự do để bảo vệ chống lại EMF và khử năng lượng cho cuộn dây.

Tính phân cực của nguồn trong Rơ le Relay EMR không quan trọng, nó cung cấp năng lượng cho cuộn dây theo cả hai cách (AC / DC) nhưng nếu có một diode EMF phía sau được lắp đặt thì Tiếp điểm tính cần được xem xét.

Nhược điểm chính của Rơ le Relay EMR là các tiếp điểm của nó tạo ra hồ quang trong quá trình đóng ngắt dẫn đến tăng điện trở của nó theo thời gian và giảm tuổi thọ của Rơ le Relay.

 

5.3.2. SSR (Rơ le Relay trạng thái rắn)

Rơ le Relay SSR được tạo thành từ các chất bán dẫn thay vì các bộ phận cơ khí và nó hoạt động trên việc cách ly mạch điện áp thấp với mạch điện áp cao bằng cách sử dụng một optocoupler.

Khi đầu vào điều khiển được áp dụng cho một Rơ le Relay trạng thái rắn, một đèn LED sáng lên tạo ra ánh sáng hồng ngoại. Ánh sáng này được nhận bởi một linh kiện bán dẫn cảm quang, nó sẽ chuyển tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện và chuyển mạch.

SSR hoạt động ở tốc độ tương đối cao và tiêu thụ điện năng rất thấp so với Rơ le Relay EMR. Nó có tuổi thọ cao hơn vì không có tiếp xúc vật lý để đốt cháy.

Nhược điểm chính của Rơ le Relay SSR là điện áp danh định của nó giảm trên chất bán dẫn gây lãng phí điện năng dưới dạng nhiệt.

 

5.3.3. Chuyển tiếp hỗn hợp:

Rơ le Relay lai được chế tạo bằng cách sử dụng cả Rơ le Relay SSR & EMR.

Như chúng ta biết rằng SSR lãng phí năng lượng dưới dạng nhiệt và EMR có vấn đề về hồ quang tiếp xúc. Rơ le Relay lai sử dụng cả SSR & EMR để khắc phục nhược điểm của chúng.

Trong Hybrid relay, SSR & EMR được sử dụng song song. Một mạch điều khiển Rơ le Relay được sử dụng để chuyển đổi SSR trước. SSR nhận dòng tải. Vì vậy, nó loại bỏ vấn đề hồ quang điện. Sau đó, mạch điều khiển cấp điện cho cuộn EMR & tiếp điểm của nó đóng lại nhưng không có hiện tượng hồ quang điện vì SSR nối tải song song. Sau một thời gian, khi tiếp điểm EMR ổn định, đầu vào điều khiển của SSR sẽ bị ngắt. EMR dẫn toàn bộ dòng tải mà không có bất kỳ tổn thất nào. Sau đó, vì không có dòng qua SSR và EMR chịu toàn bộ tải nên không có tổn thất điện năng dưới dạng nhiệt. Do đó, nó cũng loại bỏ vấn đề nhiệt.

 

5.3.4. Reed Relay

Rơ le Relay Reed được tạo thành từ một công tắc Reed và một cuộn dây điện từ với một diode cho EMF trở lại.

Công tắc Reed được tạo thành từ hai lưỡi kim loại được làm bằng vật liệu sắt từ được hàn kín trong một ống thủy tinh cũng có tác dụng hỗ trợ các lưỡi kim loại. Kính chứa đầy khí trơ.

Khi cuộn dây được cấp điện, các cánh kim loại sắt từ hút nhau và tạo thành một đường dẫn kín. Vì không có phần ứng chuyển động nên không có vấn đề hao mòn tiếp điểm. Ống thủy tinh cũng chứa đầy khí trơ giúp kéo dài tuổi thọ.

 

5.3,5. Rơ le Relay điện nhiệt (Rơ le Relay nhiệt):

Một Rơ le Relay điện nhiệt được tạo thành từ dải lưỡng kim (được tạo thành từ hai kim loại có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau).

Khi dòng điện chạy qua vật dẫn, nó sinh ra nhiệt. Do đó nhiệt độ của dải lưỡng kim tăng lên và nở ra. Kim loại có hệ số nở vì nhiệt cao thì nở ra nhiều hơn kim loại còn lại. Do đó dải uốn cong và đóng các điểm tiếp xúc thường kích hoạt mạch chuyến đi.

Rơ le Relay nhiệt thường được sử dụng để bảo vệ động cơ điện.

 

5.4. Chuyển tiếp phân Tiếp điểm & không phân Tiếp điểm

Rơ le Relay phân Tiếp điểm sử dụng một nam châm vĩnh cửu với một nam châm điện. Nam châm vĩnh cửu cung cấp một vị trí cố định cho phần ứng. Cuộn dây điện từ thay đổi vị trí của phần ứng một khoảng cố định. Vị trí phần ứng phụ thuộc vào Tiếp điểm của đầu vào điều khiển.

Rơ le Relay không phân Tiếp điểm không sử dụng nam châm vĩnh cửu và cuộn dây của chúng có thể được cung cấp năng lượng theo cả hai cách mà không ảnh hưởng đến hoạt động của nó. Một số Rơ le Relay có điốt EMF trở lại không có Tiếp điểm tính vì điốt sẽ bỏ qua cuộn dây nếu kết nối được đảo ngược.

 

6. Ứng dụng của chuyển tiếp

• Rơ le Relay được sử dụng để cách ly mạch điện áp thấp với mạch điện áp cao.
• Chúng được sử dụng để điều khiển nhiều mạch.
• Chúng cũng được sử dụng làm thay đổi tự động.
• Bộ vi xử lý sử dụng Rơ le Relay để điều khiển tải điện nặng.
• Rơ le Relay quá tải được sử dụng để bảo vệ động cơ khỏi quá tải và sự cố điện.

Đây là một số loại Rơ le Relay khác được sử dụng trong các mạch điện & điện tử khác nhau. Bài viết này cung cấp những kiến thức cần thiết về “Rơ le Relay và các loại Rơ le Relay” để hiểu nguyên lý và sự khác biệt cơ bản của chúng.

Công ty Cổ phần Minh Việt là nhà ph ân phối và đại lý cung cấp các thiết bị và phụ kiện ngành điện, tự động hóa công nghiêp từ tháng 7 năm 2000, các sản phẩm rơ le relay IDEC và Handouk.