Tài Liệu Kỹ Thuật

Tìm hiểu Rơ le nhiệt là gì

Rơ le (relay) nhiệt là thiết bị điện hỗ trợ bảo vệ động cơ và mạch điện khỏi bị quá tải, thường được dùng kèm với khởi động từ, contactor. Relay nhiệt không tác động tức thời theo trị dòng điện vì nó quán tính nhiệt lớn nên cần thời gian để phát nóng. Dùng điện áp xoay chiều đến 500V, tần số 50Hz, loại mới lên đến 150A, điện áp một chiều lên đến 440v. Trong thực tế rơle nhiệt thường dùng để bảo vệ quá tải cho các thiết bị điện của gia đình. Trong công nghiệp rơle nhiệt được lắp kèm với công tắc tơ.

Phân loại rơle nhiệt

Nếu dựa trên phân chia theo kết cấu rơle nhiệt hiện nay chúng ta có thể chia ra làm 2 loại: kiểu hở và kiểu kín.

Còn nếu phân chia theo yêu cầu sử dụng thì chúng ta cũng có 2 loại cơ bản đó là: rơ le nhiệt một cực và hai cực.

Còn theo phương thức đốt nóng thì rơ le nhiệt được chia thành:

– Đốt nóng trực tiếp: Dòng điện đi qua trực tiếp tấm kim loại kép, thường thì rơ le loại này có cấu tạo đơn giản, nhưng khi muốn thay đổi dòng điện định mức phải thay đổi tấm kim loại kép cho phù hợp thường không tiện dụng.

– Đốt nóng gián tiếp: Dòng điện đi qua phần tử đốt nóng độc lập khi đó sẽ tỏa ra một lượng nhiệt gián tiếp làm tấm kim loại cong lên.

– Đốt nóng hỗn hợp: Loại này được sử dụng nhiều vì vừa có thể đốt trực tiếp lại vừa có thể đốt gián tiếp. Nó có tính ổn định nhiệt tương đối cao và phù hợp để làm việc ở bội số quá tải lớn giúp đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Cấu tạo của rơ le nhiệt

Rơ le nhiệt cũng như các thiết bị điện khác được cấu tạo từ những bộ phận khác nhau gồm :

– Gồm một đầu cảm nhiệt chứa môi chất dễ bay hơi để lấy tín hiệu nhiệt độ buồng lạnh biến thành tín hiệu áp suất.

– Hộp xếp dùng để chuyển tín hiệu áp suất ra độ giãn nở cơ học của hộp xếp, vì giữa hộp xếp và đầu cảm nhiệt có ống dẫn.

– Cơ cấu đòn bẩy để biến độ giãn nở hộp xếp ra động tác đóng ngắt tiếp điểm cho một cách dứt khoát.

– Có thêm hệ thống lò xo và vít điều chỉnh nhiệt độ từ chế độ ít lạnh nhất đến lạnh nhất.

Nguyên lý hoạt động của Relay nhiệt

Phần tử cơ bản rơle nhiệt là phiến kim loại kép (bimetal) cấu tạo từ hai tấm kim loại, một tấm hệ số giãn nở bé (thường dùng invar có 36% Ni, 64% Fe) một tấm hệ số giãn nở lớn (thường là đồng thau hay thép crôm – niken, như đồng thau giãn nở gấp 20 lần invar). Hai phiến ghép lại với nhau thành một tấm bằng phương pháp cán nóng hoặc hàn.

Khi đốt nóng do dòng I phiến kim loại kép uốn về phía kim loại có hệ số giãn nở nhỏ hơn, có thể dùng trực tiếp cho dòng điện qua hoặc dây điện trở bao quanh. Để độ uốn cong lớn yêu cầu phiến kim loại phải có chiều dài lớn và mỏng. Nếu cần lực đẩy mạnh thì chế tạo tấm phiến rộng, dày và ngắn.

Ý nghĩa của những ký hiệu Rơ le nhiệt

Bạn có thể dễ dàng nhìn trên ký hiệu rơ le nhiệt đó là: NO, NC và COM.

+ COM (common): là chân chung, 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 Relay.

+ NC (Normally Closed): Nghĩa là bình thường nó đóng. Nghĩa là khi Relay ở trạng thái OFF, chân COM sẽ nối với chân này.

+ NO (Normally Open): Khi Relay 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 Relay ở trạng thái OFF. Và khi Relay  ON thì dòng này bị ngắt.

Ngược lại thì nối COM và NO.

Một mẹo nhỏ cho bạn cách sử dụng rơ le nhiệt đúng là chọn Rơle sao cho đường đặc tính A – s của Rơle gần sát đường đặc tính A – s của đối tượng cần bảo vệ. Nếu chọn thấp quá sẽ không tận dụng được công suất của động cơ điện, chọn cao quá sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị cần bảo vệ.

Hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu dòng điện và điện áp một chiều để có thể hiểu thêm một trong những phát minh lớn nhất trong lịch sử loài người.

Khái niệm cơ bản về dòng điện

Tất cả các nguyên tố đều được cấu tạo lên từ các nguyên tử và mỗi nguyên tử của một chất được cấu tạo bởi hai phần:

– Một hạt nhân ở giữa các hạt mang điện tích dương gọi là Proton và các hạt trung hòa điện gọi là Neutron.

– Các Electron (điện tử ) mang điện tích âm chuyển động xung quanh hạt nhân  .

– Bình thường các nguyên tử có trạng thái trung hòa về điện nghĩa là số Proton hạt nhân bằng số electron ở bên ngoài nhưng khi có tác nhân bên ngoài như áp xuất, nhiệt độ, ma sát tĩnh điện, tác động của từ trường .. thì các điện tử electron ở lớp ngoài cùng có thể tách khỏi quỹ đạo để trở  thành các điện tử tự do.

– Khi một nguyên tử bị mất đi một hay nhiều điện tử, chúng bị thiếu điện tử và trở thành ion dương và ngược lại khi một nguyên tử nhận thêm một hay nhiều điện tử thì chúng trở thành ion âm.

Bản chất dòng điện và chiều dòng điện

Khi các điện tử tập trung với mật độ cao chúng tạo nên hiệu ứng tích điện

– Dòng điện chính là dòng chuyển động của các hạt mang điện như điện tử , ion.

– Chiều dòng điện được quy ước đi từ dương sang âm ( ngược với chiều chuyển động của các điện tử – đi từ âm sang dương ).

Tác dụng của dòng điện :

Khi có một dòng điện chạy qua dây dẫn điện như thí nghiệm sau :

Ta thấy rằng dòng điện đã tạo ra một từ trường xung quanh để làm lệch hướng của nam châm, khi đổi chiều dòng điện thì từ trường cũng đổi hướng =>  làm nam châm lệch theo hướng ngược lại.

– Dòng điện chạy qua bóng đèn làm bóng đèn phát sáng và sinh nhiệt năng

– Dòng điện chạy qua thiết bị điện, động cơ làm quay động cơ quay  sinh ra cơ năng

– Khi ta nạp ác quy các cực của ắc quy bị biến đổi và dòng điện có tác dụng hoá năng..

Như vậy dòng điện có các tác dụng là tác dụng về nhiệt , tác dụng về cơ năng , tác dụng về từ trường và tác dụng về hóa năng.

Dòng điện và điện áp một chiều

1. Cường độ dòng điện :
    Là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện hay đặc trưng cho số lượng các điện tử đi qua tiết diện của vật dẫn trong một đơn vị thời gian –

Ký hiệu là I

– Dòng điện một chiều là dòng chuyển động theo một hướng nhất định từ dương sang âm theo quy ước hay là dòng chuyển động theo một hướng của các điện tử tự do.

Đơn vị của cường độ dòng điện là Ampe

Đơn vị

Kilo Ampe  = 1000 Ampe

Mega Ampe = 1000.000 Ampe

Mili Ampe = 1/1000 Ampe

Micro Ampe = 1/1000.000 Ampe

1. Điện áp :
    Khi mật độ các điện tử tập trung không đều tại hai điểm A và B nếu ta nối một dây dẫn từ A sang B sẽ xuất hiện dòng chuyển động của các điện tích từ nơi có mật độ cao sang nơi có mật độ thấp, như vậy người ta gọi hai điểm A và B có chênh lệch về điện áp và áp chênh lệch chính là hiệu điện thế.
   – Điện áp tại điểm A gọi là UA
   – Điện áp tại điểm B gọi là UB.
   – Chênh lệch điện áp giữa hai điểm A và B gọi là hiệu điện thế UAB
   UAB = UA – UB
   – Đơn vị của điện áp là Vol  ký hiệu là U hoặc E.

Đơn vị điện áp

Kilo Vol ( KV) = 1000 Vol.

Mini Vol (mV) = 1/1000 Vol.

Micro Vol = 1/1000.000 Vol.

Điện áp có thể ví như độ cao của một bình nước, nếu hai bình nước có độ cao khác nhau thì  khi nối một ống dẫn sẽ có dòng nước chảy qua từ bình cao sang bình thấp hơn, khi hai bình nước có độ cao bằng nhau thì không có dòng nước chảy qua ống dẫn. Dòng điện cũng như vậy nếu hai điểm có điện áp chên lệch sẽ sinh ra dòng điện chạy qua dây dẫn  nối với hai điểm đó từ điện áp cao sang điện áp thấp và nếu hai điểm có điện áp bằng nhau thì dòng điện trong dây dẫn sẽ = 0.

Hi vọng qua bài viết này bạn đã biết thêm về dòng điện và điện áp để hỗ trợ cho công việc của mình. Theo dõi chuyên mục của chúng tôi để cập nhật những thông tin và kiến thức về điện khác các bạn nhé!

Hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu Rơ le (relay) trung gian là gì? Cấu tạo và công dụng ra sao đối với đời sống hiện nay khi được lắp đặt trong các hệ thống điện. Có thể nhiều bạn đã quá quen thuộc với cái tên Rơle nhưng không phải ai cũng biết, hiểu rõ và phân loại chúng.

Relay trung gian về cơ bản là một thiết bị rơ le điện từ với kích thước nhỏ, chúng có chức năng chuyển mạch tín hiệu điều khiển hoặc là làm nhiệm vụ khuếch đại. Trong sơ đồ điều khiển, relay trung gian thông thường được lắp đặt ở vị trí trung gian, nó nằm giữa những thiết bị điều khiển công suất nhỏ và các thiết bị điều khiển có công suất lớn hơn.

Các loại rơ le trung gian

Hiện nay tại trên thị trường bạn có thể dễ dàng tìm thấy các loại rơle trung gian sau:

– Rơ le trung gian 12v

– Rơle trung gian 8 chân

– Rơ le trung gian 14 chân

– Rơle trung gian 220v

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của rơ le trung gian

Sau đây, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về cấu và nguyên lý của những chiếc relay trung gian để sử dụng một cách hợp lý.

– Cấu tạo của rơ le trung gian

Thiết bị nam châm điện này có thiết kế gồm lõi thép động, lõi thép tĩnh và cuộn dây. Cuộn dây bên trong có thể là cuộn cường độ, cuộn điện áp, hoặc cả cuộn điện áp và cuộn cường độ. Lõi thép động được găng bởi lò xo cùng định vị bằng một vít điều chỉnh. Cơ chế tiếp điểm bao gồm tiếp điểm nghịch và tiếp điểm nghịch.

– Nguyên lý hoạt động

+Khi có dòng điện chạy qua rơ le, dòng điện này sẽ chạy qua cuộn dây bên trong và tạo ra một từ trường hút. Từ trường hút này tác động lên một đòn bẩy bên trong làm đóng hoặc mở các tiếp điểm điện và như thế sẽ làm thay đổi trạng thái của rơ le. Số tiếp điểm điện bị thay đổi có thể là 1 hoặc nhiều, tùy vào thiết kế.

+Relay có 2 mạch độc lập nhau hoạt động. Một mạch là để điều khiển cuộn dây của rơ le: Cho dòng chạy qua cuộn dây hay không, hay có nghĩa là điều khiển rơ le ở trạng thái ON hay OFF. Một mạch điều khiển dòng điện ta cần kiểm soát có qua được rơ le hay không dựa vào trạng thái ON hay OFF của rơ le.

Công dụng của rơle trung gian

Công dụng của Rơle trung gian là làm nhiệm vụ “trung gian” chuyển tiếp mạch điện cho một thiết bị khác, ví như bộ bảo vệ tủ lạnh chẳng hạn – khi điện yếu thì rơle sẽ ngắt điện không cho tủ làm việc còn khi điện ổn định thì nó lại cấp điện bình thường. Trong bộ nạp ắc quy xe máy, ô tô thì khi máy phát điện đủ khỏe thì rơ le trung gian sẽ đóng mạch nạp cho ắc quy…

Ứng dụng của relay hiện nay

Relay trung gian chất lượng có lượng tiếp điểm là khá nhiều, khoảng 4 cho đến 6 tiếp điểm, có thể vừa mở và đóng, chính vì thế cho nên thiết bị này thường được sử dụng nhằm truyền tín hiệu khi relay chính không đảm bảo về khả năng ngắt, đóng và số lượng tiếp điểm hay là dùng để chia tín hiệu đến nhiều bộ phận khác từ một relay chính trong hệ thống sơ đồ mạch điện điều khiển.

Ngoài ra, đối với những bảng mạch điều khiển sử dụng linh kiện điện tử, thiết bị điện rơle trung gian cũng hay được sử dụng để truyền tín hiệu cho bộ phận mạch phía sau bằng cách làm phần tử đầu ra, mặt khác chúng cũng có thể cách ly được điện áp khác nhau giữa phần chấp hành thường là điện xoay chiều, điện áp lớn (220V – 380V) với phần điều khiển (thông thường là điện áp một chiều , điện áp thấp từ 9V đến 24V).

Tới đây chắc bạn đã có câu trả lời cho câu hỏi Rơle trung gian là gì? Cũng như cấu tạo và công dụng của nó ra sao

Công tắc tơ (contactor) là một trong những thiết bị điện đặc biệt quan trọng trong hệ thống điện. Nhiệm vụ dễ thấy nhất của nó chính là một thiết bị đóng cắt điện áp thấp dùng để khống chế tự động và điều khiển xa các thiết bị điện một chiều cũng như xoay chiều có điện áp lên tới 500V.

Khái niệm công tắc tơ (contactor) là gì?

Công tắc tơ là một khí cụ điện dùng để đóng ngắt các tiếp điểm, tạo liên lạc trong mạch điện bằng nút nhấn. Như vậy khi sử dụng Contactor ta có thể điều khiển mạch điện từ xa có phụ tải với điện áp đến 500V và dòng là 600A (vị trí điều khiển, trạng thái hoạt động của Contactor rất xa vị trí các tiếp điểm đóng ngắt mạch điện).

Phân loại Contactor tùy theo các đặc điểm sau:

– Theo nguyên lý truyền động: ta có Contactor kiểu điện từ (truyền điện bằng lực hút điện từ), kiểu hơi ép, kiểu thủy lực. Thông thường sử dụng contactor kiểu điện từ.

– Theo dạng dòng điện: Công tắc tơ một chiều và Công tắc tơ xoay chiều (Công tắc tơ 1 pha và 3 pha).

Cấu tạo của Contactor

1. Nam châm điện:

Nam châm điện là thành phần đầu tiên trong contactor gồm 4 thành phần: Cuộn dây dùng tạo ra lực hút nam châm,  Lõi sắt, Lò xo tác dụng đẩy phần nắp trở về vị trí ban đầu

2. Hệ thống dập hồ quang:

Khi chuyển mạch, hồ quang điện sẽ xuất hiện làm các tiếp điểm bị cháy và mòn dần, vì vậy cần hệ thống dập hồ quang.

3. Hệ thống tiếp điểm:

Hệ thống tiếp điểm của contactor trong tủ điện liên hệ với phần lõi từ di động qua bộ phận liên động về cơ. Tùy theo khả năng tải dẫn qua các tiếp điểm, ta có thể chia các tiếp điểm thành hai loại:

• Tiếp điểm chính: Có khả năng cho dòng điện lớn đi qua (từ 10A đến vài nghìn A, thí dụ khoảng 1600A hay 2250A). Tiếp điểm chính là tiếp điểm thường hở đóng lại khi cấp nguồn vào mạch từ của contactor trong tủ điện làm mạch từ hút lại.
• Tiếp điểm phụ: Có khả năng cho dòng điện đi qua các tiếp điểm nhỏ hơn 5A. Tiếp điểm phụ có hai trạng thái: Thường đóng và thường hở.

Tiếp điểm thường đóng là loại tiếp điểm ở trạng thái đóng (có liên lạc với nhau giữa hai tiếp điểm) khi cuộn dây nam châm trong contactor ở trạng thái nghỉ (không được cung cấp điện). Tiếp điểm này hở ra khi contactor ở trạng thái hoạt động. Ngược lại là tiếp điểm thường hở.

Như vậy, hệ thống tiếp điểm chính tủ điện điều khiển thường được lắp trong mạch điện động lực, còn các tiếp điểm phụ sẽ lắp trong hệ thống mạch điều khiển của Contactor.

Nguyên lý hoạt động của Contactor

Khi cấp nguồn điện bằng giá trị điện áp định mức của Công tắc tơ vào hai đầu của cuộn dây quấn trên phần lõi từ cố định thì lực từ tạo ra hút phần lõi từ di động hình thành mạch từ kín (lực từ lớn hơn phản lực của lò xo), contactor ở trạng thái hoạt động. Lúc này nhờ vào bộ phận liên động về cơ giữa lõi từ di động và hệ thống tiếp điểm làm cho tiếp điểm chính đóng lại, tiếp điểm phụ chuyển đổi trạng thái (thường đóng sẽ mở ra, thường hở sẽ đóng lại) và duy trì trạng thái này.

Khi ngưng cấp nguồn cho cuộn dây thì công tắc tơ ở trạng thái nghỉ, các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu.

Các ký hiệu dùng để biểu diễn cho cuộn dây (nam châm điện) trong Contactor và các loại tiếp điểm.Có nhiều tiêu chuẩn của các quốc gia khác nhau, dùng để biểu diễn cho cuộn dây và tiếp điểm của công tắc tơ.

Ưu nhược điểm của contactor

Kích thước nhỏ gọn có thể tận dụng khoảng không gian hẹp để lắp đặt và thao tác mà cầu dao không thực hiện được. Điều khiển đóng cắt từ xa có vỏ ngăn hồ quang phóng ra bên ngoài nên an toàn tuyệt đối cho người thao tác với hệ thống điện, thời gian đóng cắt nhanh, vì những ưu điểm trên công tác tơ được sử dụng rộng rãi điều khiển đóng cắt trong mạch điện hạ áp đặc biệt sử dụng nhiều trong các nhà máy công nghiệp.

Tuổi thọ công tắc to được tính bằng số lần đóng cắt, sau số lần đóng cắt ấy, contactor sẽ không dùng tiếp được nữa.

Đây được xem là một thiết bị rất quan trọng trong hệ thống điện giúp con người có thể dễ dàng nâng cao được độ an toàn điện trong quá trình sử dụng.