Rơ le (Relay) là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng
Rơ le là gì?
Rơ-le (Relay) là một thiết bị chuyển mạch điều khiển bằng điện từ. Khi dòng điện chạy qua cuộn dây của rơ-le, nó tạo ra từ trường hút lõi sắt, khiến các tiếp điểm thay đổi trạng thái – đóng hoặc ngắt mạch điện.
Xem thêm: Rơ le trung gian là gì?.
Nhờ đó, rơ-le có thể chuyển đổi giữa hai trạng thái làm việc (bật/tắt) tương ứng với việc có hoặc không có dòng điện điều khiển đi qua cuộn dây.
Trong các mạch điều khiển tự động, rơ-le được dùng để điều khiển các thiết bị có công suất hoặc dòng điện lớn, nơi mạch điều khiển thông thường không thể tác động trực tiếp.
Thiết bị này đóng vai trò trung gian cách ly và khuếch đại tín hiệu, giúp đảm bảo an toàn cho hệ thống điện.
Hiện nay, rơ-le có nhiều loại, kích thước và cấu tạo chân cắm khác nhau, phù hợp với từng mục đích sử dụng trong công nghiệp và dân dụng.
Rơ le có mấy trạng thái?
Rơ le có 2 trạng thái ON và OFF. Rơ le ở trạng thái ON hay OFF phụ thuộc vào có dòng điện chạy qua rơ le hay không.
Trên rơ le có 3 kí hiệu là: NO, NC và COM:
- COM (common): là chân chung là nơi kết nối đường cấp nguồn chờ, nó luôn được kết nối với 1 trong 2 chân còn lại. Còn việc nó kết nối chung với chân nào thì phụ thuộc vào trạng thái hoạt động của rơ le.
NC và NO là hai chân chuyển đổi:
- NC (Normally Closed): Nghĩa là bình thường nó đóng. Nghĩa là khi rơ le ở trạng thái OFF, chân COM sẽ nối với chân này.
- NO (Normally Open): Khi rơ le ở trạng thái ON (có dòng chạy qua cuộn dây) thì chân COM sẽ được nối với chân này. Kết nối COM và NC khi bạn muốn có dòng điện cần điều khiển khi rơ le ở trạng thái OFF. Và khi rơ le ON thì dòng này bị ngắt. Ngược lại thì nối COM và NO.
Cấu tạo chính của một Rơ le điện cơ:
- Rơ le gồm nam châm điện (1), cần dẫn động (2) và các ngõ vào ra (3)
- Khi có dòng điện chạy ở cuộn dây nam châm điện (1), cơ năng làm đổi mạch lối ra từ ngõ “thường đóng” (normally closed, ngõ vẽ bên trên trong sơ đồ) sang ngõ “thường mở” (normally open).
- Các thanh đổi mạch có thể có lắp lẫy lò xo để quá trình đóng cắt diễn ra dứt khoát.
Nguyên lý hoạt động của rơ le:
Cấu tạo gồm 2 phần:
- Một cuộn hút (nam châm điện)
- Phần mạch tiếp điểm (mạch lực) dạng lẫy có thể là một lá đồng đàn hồi… để đóng hoặc mở các tiếp điểm điện
* Khi cấp nguồn điện áp định mức chạy qua cuộn hút này sẽ trở thành nam châm điện tạo ra một từ trường có lực hút lẫy tiếp điểm, tiếp điểm sẽ đóng cho dòng điện chạy qua và tải bóng đèn hoạt động.
– Ứng dụng nhỏ lắp đặt rơ le trong đảo trạng thái 2 đèn sáng. Hình ảnh chuyển động Mô phỏng quá trình cấp điện và dòng điện đến các thiết bị, khi nút được nhấn. Hai nguồn điều khiển mạch và lực hoàn toàn độc lập.
Chức năng của rơ le
- Chuyển mạch nhiều dòng điện hoặc điện áp sang các tải khác nhau sử dụng một tín hiệu điều khiển.
- Cách ly các mạch điều khiển khỏi mạch tải hoặc mạch được cấp điện AC khỏi mạch được cấp điện DC.
- Giám sát các hệ thống an toàn công nghiệp và ngắt điện cho máy móc nếu đảm bảo độ an toàn.
- Sử dụng một vài rơ-le để cung cấp các chức năng logic đơn giản như ‘AND,’ ‘NOT,’ hoặc ‘OR’ cho điều khiển tuần tự hoặc khóa liên động an toàn.
Xem thêm: Rơ le thời gian Omron.
Phân loại Rơ le:
Có nhiều loại rơ le với nguyên lý và chức năng làm việc rất khác nhau. Do vậy có nhiều cách để phân loại rơ le. Phân loại theo nguyên lý làm việc gồm các nhóm:
- Rơ le điện cơ (rơle điện từ, rơle từ điện, rơle điện từ phân cực, rơle cảm ứng…)
- Rơ le nhiệt
- Rơ le từ
- Rơ le điện từ – bán dẫn, vi mạch
- Rơ le số
Phân theo nguyên lý tác động của cơ cấu chấp hành:
- Rơ le có tiếp điểm: loại này tác động lên mạch bằng cách đóng mở các tiếp điểm
- Rơ le không tiếp điểm (rơle tĩnh): loại này tác động bằng cách thay đổi đột ngột các tham số của cơ cấu chấp hành mắc trong mạch điều khiển như: điện cảm, điện dung, điện trở…
Phân loại theo đặc tính tham số vào:
- Rơ le dòng điện
- Rơ le điện áp
- Rơ le công suất
- Rơ le tổng trở…
Phân loại theo cách mắc cơ cấu:
- Rơle sơ cấp: loại này được mắc trực tiếp vào mạch điện cần bảo vệ
- Rơle thứ cấp: loại này mắc vào mạch thông qua biến áp do lường hay biến dòng điện
Ứng dụng của rơ-le trong thực tế
Rơ-le là thiết bị được sử dụng để phân phối và chuyển tiếp tín hiệu điện tới nhiều bộ phận khác nhau trong mạch điều khiển.
Ngoài chức năng đóng – ngắt, rơ-le còn đảm nhiệm vai trò cách ly điện áp giữa mạch điều khiển và mạch công suất, giúp bảo vệ an toàn cho hệ thống khi truyền tín hiệu tới phần chấp hành.
Nhờ tính linh hoạt và độ tin cậy cao, rơ-le được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp và đời sống dân dụng. Thiết bị này thường xuất hiện trong các hệ thống tự động hóa, mạch giám sát an toàn, mạch bảo vệ thiết bị điện, hay hệ thống điều khiển công nghiệp.
Rơ-le có thể tự động ngắt điện khi phát hiện sự cố, đảm bảo an toàn cho máy móc và người vận hành.
Ví dụ thực tế:
Trong bộ nạp ắc quy của xe máy hoặc ô tô, khi máy phát điện đạt đến mức điện áp đủ, rơ-le trung gian sẽ tự động đóng mạch nạp cho ắc quy, giúp duy trì điện áp ổn định và bảo vệ hệ thống sạc.
Tóm lại, chức năng chính của rơ-le là trung gian đóng – ngắt mạch điện theo tín hiệu điều khiển.
Nhờ đặc tính nhỏ gọn, bền bỉ và độ chính xác cao, rơ-le được ứng dụng trong nhiều thiết bị quen thuộc như tủ điện, tủ lạnh, tủ điều khiển, hệ thống chiếu sáng, và máy móc công nghiệp hiện đại.
Mua ngay Rơ le Omron tại Hải Phòng Tech.
