Rơ le là một công tắc điện tử được sử dụng khi cần tín hiệu điện áp thấp độc lập để điều khiển mạch điện công suất cao. Rơ le thường sử dụng nam châm điện (cuộn dây) để điều khiển cơ cấu chuyển mạch cơ học bên trong (các tiếp điểm). Một cuộn dây rơ le tạo ra từ trường có thể chỉ tiêu thụ một phần nhỏ của một watt điện, trong khi một tiếp điểm đóng hoặc mở bởi từ trường có thể cung cấp lượng điện gấp hàng trăm lần lượng điện đó cho một tải.

Loại rơle phổ biến nhất là rơle cơ điện. Các loại rơle khác cung cấp chức năng tương tự với các cơ chế chuyển mạch khác nhau.

Sử dụng rơle

Mục đích chính của rơle là điều khiển mạch điện áp cao bằng tín hiệu điều khiển điện áp thấp, cách ly điện áp thấp khỏi điện áp cao để bảo vệ các linh kiện điện áp thấp nhạy cảm.

Nguyên lý hoạt động của rơle

Nguyên lý hoạt động của rơle rất đơn giản. Khi một điện áp được áp dụng cho cuộn dây điện từ, một dòng điện được tạo ra thông qua cuộn dây. Dòng điện này làm từ hóa lõi sắt và tạo ra một từ trường, thu hút phần ứng được kết nối bằng lò xo. Tùy thuộc vào cấu trúc, rơle sẽ đóng hoặc mở mạch tải. Khi điện áp được loại bỏ, phần ứng và lò xo trở về vị trí trung tính của chúng.

Đây là một ví dụ về mạch rơle thường mở (NO). Công tắc điều khiển (bên trái) mở, nghĩa là cuộn dây không được cấp điện. Lò xo ở vị trí trung tính và các tiếp điểm mở. Đèn điện áp cao/dòng điện cao đóng. Trong hình thứ hai, cuộn dây được cấp điện ngay khi công tắc điều khiển mở, tạo ra từ trường. Từ trường hút lõi kim loại, khiến lò xo giãn ra. Các tiếp điểm tiếp xúc và đóng mạch đèn, bật đèn. Lưu ý rằng dòng điện ở phía điều khiển (bên trái) chỉ có thể cung cấp microampe đến miliampe, nhưng phía điều khiển (bên phải) có thể cung cấp ampe (A).

Xây dựng rơle

Rơ le (cơ điện) bao gồm một solenoid, một ách và một bản lề. Các tiếp điểm (thường mở hoặc đóng) đều được bao bọc trong một vỏ trong suốt hoặc mờ đục. solenoid và cả hai đầu cuối là một phần của mạch điều khiển. Các tiếp điểm di động là một phần của mạch đầu ra.

Tương tự như công tắc, trạng thái "bình thường" của các tiếp điểm của rơle là khi cuộn dây bị ngắt điện và không được kết nối với bất kỳ nguồn điện nào. Ví dụ, tiếp điểm "thường mở" (NO) sẽ giữ cho mạch mở khi rơle bị ngắt điện và chỉ đóng khi rơle được cấp điện. Ngược lại, tiếp điểm "thường đóng" (NC) làm ngược lại, giữ cho mạch đóng khi rơle bị ngắt điện và mở khi được cấp điện. Tiếp điểm "chung" (COM) hoạt động như một điểm trục, kết nối với các tiếp điểm NO hoặc NC, tùy thuộc vào trạng thái của rơle.

Tiếp điểm hở phù hợp nhất cho các ứng dụng dòng điện cao, nhưng xu hướng ăn mòn và phát tia lửa của chúng có thể gây ra vấn đề trong một số môi trường công nghiệp. Tiếp điểm thủy ngân và tiếp điểm lá không phát tia lửa và không ăn mòn, nhưng có xu hướng hạn chế khả năng dẫn dòng điện.

Sơ đồ mạch rơle

Tại sao thiết bị bảo vệ được sử dụng trong rơ le?

Rơ le được tạo ra bằng cách sử dụng một cuộn dây dẫn điện là một cuộn cảm. Khi cuộn dây được cấp điện, nó sẽ dẫn dòng điện. Tuy nhiên, khi cuộn dây bị ngắt điện, cuộn cảm tiếp tục giữ dòng điện theo cùng một hướng, dẫn đến điện áp cao ở hai đầu cuộn dây. Nếu điện áp cao hơn điện áp đánh thủng không khí, hồ quang sẽ được tạo ra, làm hỏng mạch điều khiển và làm giảm tuổi thọ của rơ le.

Đôi khi, một điện trở hoặc diode được lắp trên cuộn dây rơle để ngăn chặn hoặc giảm các xung điện áp đi vào mạch điều khiển và làm hỏng các thành phần nhạy cảm. Điện trở bền hơn diode nhưng kém hiệu quả hơn trong việc loại bỏ các xung điện áp.

Làm thế nào để kiểm tra lỗi của rơ le?

Bước 1: Kiểm tra bảng dữ liệu và ghi lại các giá trị dòng điện và điện áp. Điều này sẽ ngăn chúng ta áp dụng quá nhiều điện áp hoặc dòng điện, có thể làm hỏng rơ le.

Bước 2: Sử dụng đồng hồ vạn năng kỹ thuật số (DMM) để kiểm tra rơ le. Như chúng ta đã biết, rơ le bao gồm hai đầu cực tiếp xúc, một đầu cực thường đóng (NC) và một đầu cực thường mở (NO). Ở trạng thái không có điện, hãy kiểm tra điện trở giữa các đầu cực NO. Điện trở phải là vô hạn ohm (về cơ bản là gigaohm) và điện trở giữa các đầu cực NC phải bằng không.

Bước 3: Sử dụng nguồn điện áp hoặc pin 9V có điện trở nối tiếp đủ lớn (ví dụ: 1kΩ) để giới hạn dòng điện. Kết nối nguồn điện áp này với cực điều khiển. Nếu bạn nghe thấy tiếng tách, mạch điều khiển đang hoạt động. Để xác nhận, hãy kiểm tra điện trở tại cực NO, cực này phải cung cấp điện trở bằng không, trong khi cực NC phải cung cấp điện trở vô hạn.

Tiêu chuẩn DIN 72552

DIN 72552 là tiêu chuẩn DIN để dán nhãn các đầu cuối điện trong hệ thống dây điện ô tô. Các nhãn được sử dụng phổ biến nhất cho rơ le được liệt kê trong bảng dưới đây:

Cực và ném lần lượt

Rơ le có thể được phân loại theo cực tính và khoảng cách kết nối. Cực tính và khoảng cách kết nối xác định số lượng mạch mà rơ le có thể điều khiển.

Các cực trong rơle là gì?

Cực đề cập đến số mạch mà một công tắc điều khiển. Cực có thể được coi là đầu vào, được kết nối với một đầu của tiếp điểm. Công tắc một cực chỉ điều khiển một mạch điện, trong khi công tắc hai cực điều khiển hai mạch riêng biệt bằng cùng một điều khiển.

Ném bóng trong môn thể thao tiếp sức là gì?

Throw đề cập đến đầu kia của tiếp điểm và chỉ ra số lượng đầu ra mà rơle có thể chuyển đổi giữa chúng. Nếu rơle chỉ có thể chuyển đổi giữa một đầu ra, thì được gọi là Single Throw (ST), và nếu có thể chuyển đổi giữa hai đầu ra, thì được gọi là Double Throw (DT).

Các loại rơle dựa trên cực và khoảng cách ném

1. SPST (Cực đơn ném đơn)

Loại tiếp điểm cơ bản và đơn giản nhất, với một cực duy nhất, các rơle này chỉ có thể điều khiển một mạch. Các rơle này có một trong hai dạng được đề cập dưới đây:

1. Thường mở (NO): Ở trạng thái không có điện, các tiếp điểm mở và không dẫn điện. Khi có điện, các tiếp điểm đóng và dẫn điện.
2. Thường đóng (NC): Ở trạng thái không có điện, các tiếp điểm bị ngắn mạch và dẫn điện. Khi có điện, các tiếp điểm mở và không dẫn điện.

2. SPDT (một cực, hai lượt)

Đầu cuối chung (C) được kết nối với hai đầu cuối khác (A, B), nhưng cả hai đầu cuối không thể được kết nối cùng một lúc. Đầu cuối này có năm đầu cuối: hai đầu cuối để cung cấp điện cho các cuộn dây (T1, T2) và ba đầu cuối để kết nối mạch (A, B, C).

3. DPST (cực đơn)

Nó có hai đầu cuối chung, còn được gọi là đầu cuối (A1 và A2), trong đó mỗi đầu cuối chung chỉ có thể được kết nối với một đầu cuối, tương ứng là B1 và ​​B2. Cùng một nam châm điện từ điều khiển cả hai đầu cuối, tương đương với hai rơle SPST có bộ điều khiển được kết nối với chúng. Tổng cộng có sáu đầu cuối.

4. DPDT (đầu cuối kép 2 cực)

Có hai đầu cuối chung (C1 và C2), mỗi đầu cuối chung có thể kết nối với hai đầu cuối nữa (A1, B1) và (A2, B2). Cùng một đầu cuối solenoid điều khiển cả hai đầu cuối, tương đương với hai rơle SPDT có hệ thống điều khiển được kết nối với chúng. Tổng cộng có tám đầu cuối, hai trong số đó được sử dụng để cấp nguồn cho cuộn dây solenoid.

Các loại rơle theo cấu trúc

Có một số loại rơle tùy thuộc vào cấu trúc và cơ chế của bộ phận điều khiển rơle:

1. Rơ le cơ điện

Rơ le cơ điện hoạt động bằng cách di chuyển các tiếp điểm cơ học để tạo tiếp điểm bằng một solenoid. solenoid được điều khiển bằng tín hiệu điều khiển bên ngoài.

2. Rơ le trạng thái rắn

Rơ le trạng thái rắn (SSR) hoạt động tương tự như rơ le cơ điện, nhưng không có bộ phận chuyển động. Vì không có bộ phận chuyển động nên SSR có tuổi thọ dài hơn nhiều so với rơ le cơ điện.

3. Tiếp sức bằng sậy

Rơ le lá là một thiết bị chuyển mạch điện từ nhỏ tích hợp một cuộn dây xung quanh một hoặc nhiều công tắc lá.

4. Rơ le đồng trục

Rơ le đồng trục hoạt động giống như rơ le thông thường và có thể chuyển đổi tín hiệu tốc độ cao được truyền qua cáp đồng trục. Như tên gọi của nó, rơ le đồng trục có đầu nối đồng trục. Một nam châm điện từ được sử dụng để di chuyển cơ học contactor.

5. Rơ le tiếp điểm

Tương tự như rơle cơ điện (loại SPST). Contactor thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu bật và tắt dòng điện cao, thường cao hơn 15 ampe.

Các loại rơle khác bao gồm rơle tác động bằng lực, rơle chốt, rơle phân cực và rơle chân không.