Rơ le trung gian hay còn gọi là Immediate relay trong tiếng Anh, là một thành phần thiết yếu trong các mạch điện công nghiệp và dân dụng. Thiết bị này có nhiệm vụ trung chuyển tín hiệu từ các bộ điều khiển như PLC hoặc vi xử lý tới các thiết bị công suất lớn như contactor, thiết bị đóng cắt, và các hệ thống điều khiển động lực khác.
Rơ le trung gian là gì?
Rơ le trung gian, hay relay trung gian, là một thiết bị điện tử có kích thước nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt và thay thế. Nó hoạt động tương tự như một nam châm điện và được trang bị hệ thống tiếp điểm. Chức năng chính của rơ le trung gian là chuyển đổi hoặc khuếch đại tín hiệu điện. Trong sơ đồ điều khiển, thiết bị này thường được đặt ở vị trí trung gian, giữa các thiết bị có công suất nhỏ và những thiết bị công suất lớn hơn.
Đặc điểm của rơ le trung gian
Rơ le trung gian có khả năng chịu tải ở mỗi tiếp điểm nhất định, vì vậy khi tải nhỏ, nó có thể được sử dụng thay thế cho các công tắc tơ kích thước nhỏ, ví dụ như trong việc điều khiển cửa cuốn điện hoặc các thiết bị gia dụng nhỏ. Điều này không chỉ giúp thực hiện chức năng điều khiển mà còn tối ưu hóa không gian và làm cho phần điều khiển của thiết bị trở nên gọn gàng, tinh tế hơn.
Trong các hệ thống mạch điện điều khiển, việc bổ sung rơ le trung gian giúp gia tăng số lượng tiếp điểm mà không làm thay đổi phương thức điều khiển ban đầu. Điều này cũng tạo điều kiện thuận lợi hơn trong việc bảo trì hệ thống.
Dù công suất của các tiếp điểm trong rơ le trung gian không lớn, nó vẫn có khả năng chịu tải ở một mức độ nhất định. Bằng cách sử dụng rơ le trung gian trong mạch điều khiển, người dùng có thể mở rộng khả năng chịu tải thông qua việc điều khiển các phụ tải khác, giúp tăng công suất điều khiển.
Trong hệ thống điều khiển công nghiệp, khi cần sử dụng tiếp điểm thường đóng của công tắc tơ để thực hiện các chức năng điều khiển nhất định, nhưng nếu các tiếp điểm này đã được sử dụng hết, rơ le trung gian sẽ đóng vai trò quan trọng. Việc kết nối song song giữa cuộn dây của rơ le trung gian và công tắc tơ giúp mở rộng chức năng điều khiển. Tiếp điểm thường đóng của rơ le trung gian sẽ được sử dụng để điều khiển các linh kiện khác, đồng thời có thể thay đổi loại tiếp điểm để đáp ứng yêu cầu điều khiển một cách linh hoạt.
Nguyên lý hoạt động của relay trung gian
Khi dòng điện được cấp vào relay trung gian, dòng điện sẽ chảy qua cuộn dây bên trong, tạo ra một từ trường. Từ trường này sẽ kéo một đòn bẩy bên trong, làm thay đổi trạng thái của các tiếp điểm, dẫn đến sự thay đổi trạng thái của relay. Số lượng tiếp điểm có thể thay đổi tùy theo thiết kế của từng loại relay, có thể chỉ có một hoặc nhiều hơn.
Relay trung gian hoạt động dựa trên hai mạch độc lập. Mạch đầu tiên điều khiển cuộn dây của relay, cho phép hoặc ngăn dòng điện chảy qua cuộn dây. Mạch thứ hai điều khiển dòng điện qua các tiếp điểm để quyết định liệu dòng điện có thể đi qua relay hay không.
Ứng dụng của relay trung gian trong công nghiệp
Relay trung gian được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống công nghiệp với vai trò là thiết bị trung gian, giúp chuyển tiếp tín hiệu điện đến các thiết bị khác. Ngoài ra, relay còn đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ và kéo dài tuổi thọ của thiết bị. Chúng cũng có chức năng phân phối tín hiệu điện đến các bộ phận khác nhau trong sơ đồ mạch điều khiển.
Relay trung gian còn đóng vai trò là phần tử đầu ra, có khả năng cách ly điện áp giữa phần điều khiển và phần chấp hành. Điều này đặc biệt hữu ích khi cần điều khiển thiết bị có điện áp lớn như điện xoay chiều.
Phần chấp hành: Điện áp xoay chiều từ 220V đến 380V. Phần điều khiển: Điện áp một chiều từ 9V đến 24V.
Trong thực tế, relay trung gian cũng được sử dụng để truyền tín hiệu hoặc dòng điện nhỏ hơn, thường là dưới vài Ampe.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của rơ le điện từ
Cấu tạo
Rơ le trung gian được cấu tạo từ hai bộ phận chính: cuộn hút và mạch tiếp điểm.
Cuộn hút (nam châm điện): Bao gồm lõi thép động, lõi thép tĩnh và cuộn dây. Cuộn dây có thể được thiết kế để cuộn cường độ dòng điện, điện áp, hoặc cả hai. Lõi thép động được cố định bằng vít điều chỉnh găng và có lò xo bao quanh để giữ vị trí.
Mạch tiếp điểm (Mạch lực): Gồm có tiếp điểm thuận và tiếp điểm nghịch. Tiếp điểm nghịch có nhiệm vụ đóng cắt tín hiệu với dòng điện nhỏ và được cách ly với cuộn hút để đảm bảo an toàn.
Nguyên lý hoạt động
Khi dòng điện chạy qua rơ le trung gian, nó sẽ đi qua cuộn hút, tạo ra từ trường giống như một nam châm điện. Từ trường này sẽ tác động lên đòn bẩy bên trong, thay đổi trạng thái đóng hoặc mở của các tiếp điểm. Số lượng tiếp điểm có thể thay đổi tùy thuộc vào thiết kế của từng loại rơ le, có thể là một chiều hoặc nhiều chiều.
Rơ le trung gian có hai mạch hoạt động độc lập:
Một mạch điều khiển cuộn dây để quyết định liệu dòng điện có đi qua cuộn dây hay không.
Mạch còn lại sẽ kiểm soát dòng điện đi qua các tiếp điểm của rơ le, phụ thuộc vào trạng thái ON hoặc OFF của thiết bị.
Rơ le trung gian theo số chân
Rơ le trung gian loại 11 chân
Rơ le trung gian 11 chân có thiết kế gồm 11 chân và thường được sử dụng để chịu tải trung gian cho các cảm biến. Loại rơ le này còn được dùng trong các mạch tự động để duy trì trạng thái mở, đóng và bật thiết bị, với thiết kế gồm nhiều tiếp điểm. Nhờ vào tính dễ dàng trong việc lắp đặt và tháo rời, cùng với độ bền và tính ổn định cao, rơ le trung gian 11 chân hiện đang rất phổ biến trên thị trường.
Rơ le trung gian loại 14 chân
Rơ le trung gian 14 chân thường có 4 cặp tiếp điểm và trong đó, chân 13 và 14 được sử dụng để cấp nguồn cho cuộn dây. Loại rơ le này mang lại hiệu quả cao, đảm bảo an toàn cho các hệ thống mạch điện công nghiệp và dân dụng, trở thành lựa chọn phổ biến cho nhiều ứng dụng khác nhau.
Ngoài hai loại trên, rơ le trung gian còn có các phiên bản khác như rơ le 5 chân và 8 chân, đều có những chức năng và công dụng quan trọng trong nhiều hệ thống điều khiển điện.
Cách đấu Relay trung gian
Trước khi tiến hành đấu nối, cần phải nắm rõ các thông tin liên quan đến relay trung gian, đặc biệt là các ký hiệu quan trọng dưới đây:
SPST: Relay có một tiếp điểm dạng hở.
DPST: Relay có hai tiếp điểm dạng hở.
SPDT: Relay bao gồm một cặp tiếp điểm, với một đầu là tiếp điểm thường mở và một đầu là tiếp điểm thường đóng.
Hướng dẫn đấu nối relay 8 chân
Dựa theo sơ đồ, relay 8 chân bao gồm hai cặp tiếp điểm thường đóng và thường mở. Nguồn điện 12V, 24V hoặc 220V sẽ được cấp vào chân 1 và 5 của cuộn dây. Tiếp điểm thường mở sẽ được kết nối vào chân 2 – 4 và 6 – 8, trong khi tiếp điểm thường đóng sẽ được đấu vào chân 2 – 3 và 6 – 7.
