Relay là gì? Relay hoạt động như thế nào? Nguyên lý hoạt động của relay? Tất cả những thắc mắc đó sẽ được dienchaua.vn giải đáp qua bài viết dưới đây. Hãy cùng theo dõi nhé.
>>> Tổng Hợp Những Điều Cần Biết Về Thiết Bị Điện Công Nghiệp
Relay là gì?
Relay được dịch ra tiếng Việt là rơ le, đây là một công tắc điện từ hoạt động nhờ một dòng điện tương đối nhỏ mà có thể bật hoặc tắt dòng điện lớn hơn nhiều. Trung tâm của rơ le (hay còn gọi là trái tim của relay) là một cuộn nam châm điện nhỏ (nam châm điện ở đây nam châm điện tạm thời do cuộn dây có dòng điện chạy qua nó). Bạn có thể coi relay như một loại đòn bẩy điện: khi bạn bật nó với một lượng dòng điện nhỏ và nó bật (“đòn bẩy”) một thiết bị khác sử dụng dòng điện lớn hơn nhiều.
Tại sao relay lại hữu ích như vậy? Relay là một thiết bị cực kỳ hữu ích. Các thiết bị điện tử có cảm biến cực kỳ nhạy cảm, và khi đó sẽ tạo ra một dòng điện nhỏ. Các dòng điện nhỏ này có tác dụng điều khiển các máy lớn sử dụng dòng điện lớn hơn. Relay khi đóng sẽ tạo ra khe hở tạo điều kiện cho dòng điện nhỏ kích dòng lớn hơn. Điều đó có nghĩa là rơ le có thể hoạt động như công tắc (bật và tắt) hoặc như bộ khuếch đại (chuyển đổi dòng điện nhỏ thành dòng điện lớn hơn).
Rơ le hoạt động như thế nào?
Realy hoạt động như sau:
Khi dòng điện chạy qua mạch thứ nhất (trên hình đánh số 1), thì relay sẽ kích hoạt nam châm điện (màu nâu trên ảnh). Sau khi kích hoạt nam châm điện thì relay sẽ tạo ra một từ trường (màu xanh lam trên ảnh minh họa) thu hút một tiếp điểm (màu đỏ) và kích hoạt được mạch thứ hai (số 2 trên hình). Khi bạn tắt nguồn thì sẽ có một lò xo kéo tiếp điểm (màu đỏ) về vị trí ban đầu, làm tắt mạch thứ hai một lần nữa.
Có 2 loại relay là relay “thường mở” (NO) và relay “thường đóng” (NC). Phía trên là một ví dụ về rơ le “thường mở” (NO). Đặc điểm của relay “thường mở” (NO) là các tiếp điểm trong mạch thứ hai sẽ không được kết nối theo mặc định và relay chỉ được bật trong trường hợp có dòng điện chạy qua nam châm của relay. Còn đối với relay “thường đóng” (NC) thì có đặc điểm sau: các tiếp điểm được kết nối để dòng điện chạy qua chúng theo mặc định) và chỉ tắt khi nam châm được kích hoạt, kéo hoặc đẩy các tiếp điểm ra xa nhau. Thông thường thì relay “thường mở” là loại phổ biến nhất.
Hình ảnh dưới đây cho thấy cách một relay liên kết hai mạch với nhau. Ở phía bên trái, có một 1 đầu vào được cung cấp nhờ một công tắc hay 1 loại cảm biến nào đó. Khi mạch được kích hoạt, nó sẽ cung cấp dòng điện cho 1 nam châm điện nhằm kéo công tắc bằng kim loại đóng lại và đồng thời kích hoạt mạch ở đầu ra thứ hai (ở bên phải). Dòng điện tương đối thấp trong mạch đầu vào vì thế sẽ kích hoạt dòng điện cao hơn trong mạch ở đầu ra.
Rơ le hoạt động như thế nào
Thứ nhất: Mạch đầu vào (vòng lặp màu xanh) bị tắt, không có dòng điện đi qua cho tới khi một cái gì đó (cảm biến hoặc đóng công tắc) bật nó. Mạch đầu ra (vòng màu đỏ) cũng sẽ bị tắt.
Thứ hai: Khi 1 dòng điện nhỏ di chuyển trong mạch đầu vào. Nó sẽ bắt đầu kích hoạt nam châm điện (hiển thị dưới dạng một cuộn dây màu xanh đậm). Và tạo ra từ trường quanh nó.
Thư ba: Nam châm điện kéo thanh kim loại trong mạch đầu ra về gần nó, đóng công tắc và cho phép dòng điện có giá trị lớn hơn chạy qua mạch đầu ra.
Thứ tư: Mạch đầu ra vận hành 1 thiết bị có dòng điện cao như động cơ điện hoặc đèn.
Cấu tạo của relay
Relay có bản chất là 1 nam châm điện và một hệ thống gồm các tiếp điểm đóng cắt, được thiết kế theo kiểu modem để dễ dàng lắp đặt trong quá trình sử dụng. Relay có cấu tạo bao gồm 3 khối cơ bản:
- Khối tiếp thu: Là nơi tiếp nhận các tín hiệu đầu vào, sau đó chuyển đổi chúng thành các đại lượng cần thiết nhằm cung cấp tín hiệu cho khối trung gian.
- Khối trung gian: Cơ cấu để tiếp nhận các tín hiệu thông tin từ khối tiếp thu và sau đó biến đổi chúng thành các đại lượng cần thiết cho relay tác động
- Khối chấp hành: Khối này thực hiện chức năng được cấp từ khối trung gian, phát tín hiệu đến mạch điều khiển.
Cấu tạo của relay
Cách xác định trạng thái của một relay
Dưới đây là 3 cách được sử dụng phổ biến để xác định trạng thái của một relay:
- Cách 1: Hỏi trực tiếp người bán hay người cung cấp relay. Đây là cách nhanh và phổ biến nhất nhất khi chúng ta không có nhiều thời gian.
- Cách 2: Cung cấp nguồn vào các chân điều khiển của module relay để xác định trạng thái module.
- Cách 3: Tra trên Google, bạn có thể thử tìm kiếm trên google model relay của bạn đang sử dụng xem nó thuộc loại nào. Nếu nó thuộc dạng PNP thì relay này thuộc mức thấp. Còn nếu nó thuộc dạng NPN thì relay ở mức cao.
Cách xác định trạng thái của một relay
Các thông số thường thấy của bộ module relay
Hiệu điện thế kích tối ưu
Hiệu điện thế kích tối ưu là một thông số vô cùng quan trọng vì nó quyết định relay của các bạn có dùng được hay không.
Hiệu điện thế và cường độ dòng điện tối đa
Đây là các thông số biểu thị mức dòng điện và hiệu điện thế tối đa của những thiết bị mà các bạn muốn đóng hay ngắt có thể đấu dây với rơ – le. Thông thường các thông số này sẽ được in trên thiết bị để người dùng dễ dàng quan sát.
- 10A – 250VAC: Relay có cường độ dòng điện tối đa qua các tiếp điểm là 10A với hiệu điện thế là 250VAC.
- 10A – 30VDC: Relay có cường độ dòng điện tối đa qua các tiếp điểm là 10A với hiệu điện thế là 30VDC.
- 10A – 125VAC: Relay có cường độ dòng điện tối đa qua các tiếp điểm là 10A với hiệu điện thế là 125VAC.
- 10A – 28VDC: Relay có cường độ dòng điện tối đa qua các tiếp điểm là 10A với hiệu điện thế là 28VDC.
- SRD – 05VDC–SL–C: Hiệu điện thế kích tối ưu là 5V
Các thông số thường thấy của bộ module relay
Cách sử dụng relay
Một relay thường sẽ có 6 chân, gồm 3 chân kích và 3 chân kết nối với các thiết bị điện áp cao. Dưới đây là cách đấu dây
Với 3 chân kích
- + : Được sử dụng để cấp hiệu điện thế tối ưu
- – : Được sử dụng để nối với cực âm
- S : Chân tín hiệu, tùy vào loại module relay mà nó sẽ thực hiện nhiệm vụ kích relay khác nhau: Nếu bạn đang sử dụng module relay kích ở mức cao và bạn cấp điện thế dương vào chân S thì module relay của bạn sẽ được kích. Ngược lại thì không được kích.
Tương tự đối với loại module relay kích ở mức thấp.
Với 3 chân còn lại
- COM: Chân được nối với một chân bất kỳ trong đồ dùng điện
- ON hoặc NO: Với loại chân này, người dùng sẽ nối với chân lửa (nóng) nếu dùng điện xoay chiều và cực dương của nguồn là dòng điện 1 chiều.
- OFF hoặc NC: Với loại chân này người dùng sẽ nối chân lạnh nếu như dùng điện xoay chiều và cực âm của nguồn sử dụng dòng điện một chiều.
Các nguyên tắc khi vận hành một relay
Để thiết bị điện hoạt động một cách trơn tru thì người dùng cần lưu ý một số nguyên tắc vận hành như:
- Nguồn điện sẽ cung cấp cho cuộn dây nhằm tạo ra từ trường
- Từ trường chuyển thành cơ dựa vào việc hút phần ứng.
- Phần ứng có chức năng chính là đóng hoặc mở 1 hay nhiều tiếp điểm.
- Các tiếp điểm cho phép chuyển đổi mạch điện sang tải
- Sau khi điện áp ngắt kết nối thì từ trường cũng sẽ biến mất. Các tiếp điểm sẽ trở lại vị trí như lúc đầu.
- Những tiếp điểm có thể ở dạng thường đóng hay thường hở
Bạn cần phải đảm bảo rằng relay hoạt động đúng theo chu trình như trên. Vì đó là các bước không thể thiếu đối với bất kì loại module relay nào.
Relay trong thực tế thì như thế nào?
Trong tự động hóa và đo lường. Chúng ta dễ dàng gặp các loại rơ le được sử dụng chung với các thiết bị như:
- Cảm biến mực nước on / off ngõ ra pnp ==> sử dụng rơ le trung gian để kích dòng lớn hơn.
- Cảm biến mức đầu ra relay dòng thấp => sử dụng relay trung gian để tắt / mở các thiết bị dòng lớn hơn.
- Bộ điều khiển nhiệt độ rơle áp suất đầu ra => sử dụng rơle trung gian để tắt / mở động cơ, quạt… thiết bị có công suất lớn.
- Và còn nhiều thiết bị khác sử dụng rơ le trong điều khiển.
Đó là một số thông tin mà chúng tôi muốn chia sẻ với bạn. Hy vọng với những thông tin trên sẽ giúp ích được cho bạn.
Relay gồm bao nhiêu loại?
Hiện nay, có rất nhiều loại relay, và được phân loại theo nguyên lý, chức năng của relay. Dưới đây là một số cách phân loại relay mà bạn nên biết.
Phân loại relay theo nguyên lý làm việc
Có thể phân loại relay theo nguyên lý làm việc như sau:
- Relay từ
- Relay điện cơ
- Relay nhiệt
- Relay số
- Relay điện từ – bán dẫn, vi mạch
Phân loại relay theo đặc tính tham số vào
Gồm có 4 loại là:
- Relay điện áp
- Relay dòng áp
- Relay tổng trở
- Relay công suất
Phân loại relay theo nguyên lý tác động của cơ chấp hành
Phân loại theo nguyên lý này thì gồm 2 loại như sau:
- Relay không tiếp điểm (hay còn gọi là relay tĩnh) là loại tác động bằng cách thay đổi đột ngột các tham số của cơ cấu chấp hành trong mạch điện điều khiển như điện dung, điện cảm, điện trở,…
- Relay tiếp điểm: hoạt động bằng cách tác động đóng mở các tiếp điểm
Phần loại relay theo cách mắc cơ cấu:
Phân loại relay theo cách này thì gồm có 2 loại là:
- Relay sơ cấp
- Relay thứ cấp
Ứng dụng của relay trong cuộc sống
Relay được ứng dụng để chia tín hiệu đến nhiều bộ phận khác nhau trong hệ thống sơ đồ mạch điện điều khiển. Ngoài ra, relay còn được dùng để làm phần tử đầu ra và cách ly điện áp giữa các phần chấp hành như điện áp với với phần điều khiển dùng để truyền tín hiệu cho những bộ phận sau, điện áp xoay chiều.
Được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và sinh hoạt bởi các tính năng tự động hóa
Ứng dụng giám sát các hệ thống đảm bảo an toàn trong công nghiệp
Relay dùng để ngắt điện cho máy móc hoạt động được đảm bảo độ an toàn
Relay được ứng dụng rất nhiều trong các ngành điện tử như ở một số loại thiết bị máy móc như tủ lạnh,tủ điều khiển, tủ điện, máy móc công nghiệp.
