Rơ le trung gian: Cấu tạo, nguyên lý làm việc và công dụng

Lê Hồng Phong

Rơle trung gian là thiết bị không thể thiếu trong các mạch điện tử dân dụng và công nghiệp với vai trò truyền tín hiệu. Trong bài viết này chúng ta hãy Điện BTB Tìm hiểu thêm về cấu tạo, nguyên lý làm việc và ứng dụng của loại rơle điều khiển này.

Rơle trung gian là gì?

Rơle trung gian là loại rơle được sử dụng trong hệ thống bảo vệ rơle và điều khiển tự động nhằm tăng khả năng tiếp điểm. Loại rơle này được sử dụng để truyền tín hiệu trung gian từ các thiết bị có công suất thấp đến các thiết bị có công suất cao hơn trong mạch điều khiển.

Là thiết bị phổ biến trên thị trường nên có nhiều cách phân loại rơle trung gian. Trong đó:

• Với việc phân loại theo điện áp thì có các loại: 5V, 12V, 22V, 24V, 48V, 220V, 415V,…
• Với việc phân loại theo số lượng chân cắm thì có các loại: 5 chân, 8 chân, 11 chân, 14 chân,…

Ký hiệu và cấu tạo chi tiết của rơle trung gian

Khi lắp đặt các mạch điều khiển sử dụng rơle trung gian hoặc trong các mạch điện tử công nghiệp có thể gặp các ký hiệu sau:

• SPDT (Single Pole Double Throw): Rơle có một cặp tiếp điểm thường đóng và mở và có một đầu nối chung.
• DPDT (Double Pole Double Throw): Rơle có 2 cặp tiếp điểm thường đóng và mở, có một cực chung.
• SPST (Single Single Throw): Rơle có một tiếp điểm thường mở.
• DPST (Double Pole Single Throw): Rơle có 2 tiếp điểm thường mở.

Cấu tạo của rơle trung gian có 2 phần chính bao gồm:

• Cuộn hút (nam châm điện): Bao gồm lõi thép động, lõi thép tĩnh và cuộn dây. Cuộn dây được sử dụng để cuộn cường độ dòng điện, điện áp hoặc cả hai. Lõi thép động được định vị bằng vít điều chỉnh găng tay cạnh lò xo.
• Mạch tiếp điểm (mạch lực): Gồm tiếp điểm dương và tiếp điểm âm. Tiếp điểm ngược chuyển đổi tín hiệu của thiết bị tải bằng dòng điện nhỏ, cách ly với cuộn dây hút.

Nguyên lý làm việc của rơle trung gian

Rơle trung gian có nguyên lý làm việc giống như contactor nhưng có một số điểm khác biệt như sau:

• Dòng điện chạy qua cuộn dây nam châm điện, tạo ra từ trường hấp dẫn. Từ trường đóng hoặc mở tiếp xúc điệnthay đổi trạng thái đóng mở của rơle trung gian. Tùy theo thiết kế mà số lượng tiếp điểm điện sẽ khác nhau.
• Rơle trung gian có hai mạch điện hoạt động độc lập. Một mạch điều khiển cuộn dây để xem dòng điện có thể đi qua dây dẫn hay không, còn mạch kia điều khiển dòng điện để xem dòng điện có thể đi qua rơle hay không.

Chức năng của rơle trung gian

Rơle trung gian được sử dụng phổ biến trong các hệ thống điều khiển thiết bị công nghiệp và dân dụng hiện đại như:

• Thay thế contactor loại nhỏ: Các tiếp điểm rơle trung gian có khả năng chịu tải nhất định nên có thể dùng để thay thế contactor khi khả năng chịu tải nhỏ.
• Có thể nhận tín hiệu điều khiển: Rơle trung gian sẽ giải quyết được vấn đề có một hay nhiều contactor hay linh kiện khác.
• Có thể tăng công suất tiếp điểm: Thiết bị này có công suất tải nhất định và chỉ cần một dòng điện nhỏ để hoạt động mặc dù công suất tiếp điểm không cao.
• Có thể chuyển đổi loại tiếp điểm: Chức năng này thường được ứng dụng trong các hệ thống điều khiển điện công nghiệp. Quá trình điều khiển yêu cầu sử dụng các tiếp điểm thường đóng của công tắc tơ để đạt được mục đích điều khiển. Bởi vì các tiếp điểm thường đóng của công tắc tơ đã được sử dụng hết nên công việc điều khiển đã hoàn thành.
• Dùng làm công tắc: Rơle trung gian có thể đóng vai trò điều khiển đóng mở trong các trường hợp như TV màu và mạch tẩy dầu mỡ tự động thường dùng trong màn hình, triode bên trong điều khiển bật/tắt rơle trung gian và điều khiển bật/tắt cuộn dây khử khí.
• Chuyển đổi điện áp và khử nhiễu mạch: Mặc dù có rất nhiều biện pháp bảo vệ, chống nhiễu mạch trong các dây chuyền điều khiển công nghiệp và điều khiển máy tính nhưng hiện tượng này vẫn tồn tại. Vì vậy, loại rơle bảo vệ này sẽ đảm nhận nhiệm vụ khử nhiễu.

Hướng dẫn kết nối rơle trung gian

Tham khảo hướng dẫn kết nối rơle trung gian 5 chân, 8 chân và 14 chân sau:

Sơ đồ kết nối rơle trung gian 5 chân

Hầu hết các rơle trung gian 5 chân đều có 3 tiếp điểm chính: COM (chung), NO (thường mở) là chân 87 và NC (thường đóng) là chân 30 và 70a, cùng với 2 chân cho cuộn dây là 86 và 85.

Khi cấp nguồn vào, từ trường sẽ tác dụng lực hút làm cho chân 87 đóng lại thành tiếp điểm đóng. Và liên lạc 30 và 87a mở.

Sơ đồ nối dây rơle trung gian 8 chân

Rơle có 2 cặp tiếp điểm thường đóng và thường mở. Chân 2-4, 6-8 là hai cặp tiếp điểm thường mở. 2-3 và 6-7 còn lại là hai cặp thường đóng. Cắm nguồn 12-24-220V vào chân 1 và 5. Khi cấp nguồn, 2-4 và 6-8 đóng ngay lập tức (như trên sơ đồ), đồng thời 2 cặp cực còn lại mở ra. Các chân tiếp điểm phụ có thể được sử dụng để kết nối các mạch điện hoặc các ứng dụng phụ trợ.

Sơ đồ kết nối rơle trung gian 14 chân

Rơle 14 chân có 4 cặp tiếp điểm. Các chân 1-2-3-4 là tiếp điểm NC (thường đóng). Các chân 5-6-7-8 là các tiếp điểm NO (thường mở). Các chân 9-10-11-12 là COM. Các chân này được kết nối với thiết bị điều khiển tương ứng. Chân 13-14 là chân cuộn dây cung cấp điện áp cho Cuộn dây, nối trực tiếp với nguồn điện. Các chân phụ có thể được sử dụng để kết nối các mạch điện hoặc các ứng dụng phụ trợ.

Ứng dụng thực tế của rơle trung gian

Trên thực tế, rơle trung gian có ưu điểm là nhỏ gọn, dễ lắp đặt, thay thế, cách ly phần điều khiển với phần công suất lớn nên thường được tích hợp trong các tủ điện công nghiệp. Áp dụng rơle trung gian có tải với kích thước hiện tại

Rơle trung gian được tích hợp vào nhiều loại mạch điện tử dân dụng, công nghiệp hoặc các thiết bị độc lập để bảo vệ và kéo dài khả năng hoạt động của các thiết bị. Rơle này phân chia tín hiệu điện đến các linh kiện trong mạch, đảm bảo tín hiệu ổn định khi rơle chính gặp sự cố.

Xem thêm: So sánh điểm giống và khác nhau giữa contactor và rơle

Cách kiểm tra rơle trung gian

Cũng giống như các thiết bị khác, sau một thời gian hoạt động, rơle trung gian cũng rất dễ gặp sự cố. Khi đó bạn có thể kiểm tra rơle trung gian như sau:

• Xác định âm thanh: Đặt tay lên rơle và nhờ người khác bật công tắc sang vị trí BẬT. Khi đó rơle sẽ phát ra âm thanh lạch cạch. Mặt khác, khi vặn chìa khóa về vị trí “Start” bạn còn cảm nhận được tiếng lạch cạch. Nếu không nghe thấy tiếng click, bạn cần tháo rơle và kiểm tra lại các kết nối. Nếu rơle bị ăn mòn hoặc quá nóng thì nên thay thế rơle mới.
• Sử dụng đồng hồ vạn năng: Tắt nguồn trước khi đo. Xác định các chân trên rơle trung gian và đưa đồng hồ vạn năng vào chế độ đo điện trở. Nối chân đo của đồng hồ vạn năng với chân của rơle trung gian và đọc giá trị điện trở đo được. Nếu giá trị đo được khác 0 thì có thể rơle có vấn đề cần được giải quyết.
• Sử dụng nguồn điện và đèn LED: Tắt nguồn điện trước khi kiểm tra. Xác định các chân trên rơle trung gian và kết nối chúng với nguồn điện và đèn LED tương ứng. Bật nguồn và nếu đèn LED sáng nghĩa là rơle đang hoạt động bình thường. Ngược lại, nếu đèn không sáng thì cần kiểm tra, sửa chữa rơle trung gian.

Sau khi sử dụng bạn nên chủ động bảo dưỡng rơle trung gian định kỳ. Đầu tiên, hãy tắt nguồn trước khi thực hiện bảo trì. Tiếp theo kiểm tra các chân kết nối, đảm bảo chúng không bị ăn mòn hay gãy. Sau đó dùng chổi nhỏ và dung dịch cồn lau sạch các chân kết nối trên rơle và bề mặt tiếp xúc. Sau đó kiểm tra độ tin cậy của các chân kết nối và kiểm tra hoạt động của rơle trung gian.

Lưu ý: Việc kiểm tra, thay thế rơle cần được thực hiện bởi người có chuyên môn và hiểu biết về điện để tránh những rủi ro không đáng có.

Trên đây là tất cả những thông tin về rơle trung gian mà KTH ELECTRIC muốn chia sẻ. Hy vọng qua nội dung này các bạn sẽ hiểu rõ hơn về thiết bị và có thể áp dụng phù hợp cho các công trình điện của mình.