Relay là gì? Các loại relay phổ biến trên thị trường hiện nay

Relay là gì, relay (rờ le) hoạt động như thế nào, có bao nhiêu loại relay phổ biến trên thị trường. Cùng chúng tôi tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

Relay là gì?

Relay là một công tắc điện từ được vận hành bởi một dòng điện tương đối nhỏ có thể bật hoặc tắt một dòng điện lớn hơn nhiều. Trái tim của Relay là một nam châm điện (một cuộn dây trở thành một nam châm tạm thời khi dòng điện chạy qua nó).

Tại sao Relay hữu ích?

Trong kỹ thuật công nghiệp, nhiều cảm biến là những thiết bị điện tử cực kỳ nhạy cảm và chỉ tạo ra dòng điện nhỏ. Nhưng thường thì chúng ta cần chúng để điều khiển các thiết bị lớn hơn sử dụng dòng điện lớn hơn. Relay thu hẹp khoảng cách, tạo điều kiện cho dòng điện nhỏ kích hoạt dòng điện lớn hơn. Điều đó có nghĩa là relay có thể hoạt động như công tắc (bật và tắt) hoặc là bộ khuếch đại (chuyển đổi dòng điện nhỏ thành dòng lớn hơn).

Cấu tạo của Relay như thế nào?

Trong một rơle thường có cấu tạo gồm 4 phần chính, đó là:

• Nam châm điện
• Phần ứng
• Tiếp điểm
• Lá nhíp, lò xo

Hình ảnh bên dưới cho thấy thiết kế thực tế của một rơle cơ bản.

Nó là một rơle điện từ với một cuộn dây, được quấn quanh lõi sắt. Phần ứng được kết nối với ách và liên kết cơ học với các tiếp điểm. Những phần này được giữ an toàn bằng một lá nhíp lò xo. Lò xo được sử dụng để tạo ra khe hở không khí trong mạch khi rơle bị mất điện.

Nguyên lý hoạt động của relay

Khi giá trị đầu vào đạt đến giới hạn thì đầu ra sẽ bật. Hiện nay, các loại relay phổ biến được chia thành 2 loại chính. Đó là relay số lượng không dùng đến điện và relay điện từ. 

Khi dòng điện chạy qua mạch thứ nhất (1), nó kích hoạt nam châm điện (màu nâu), tạo ra từ trường (màu xanh) thu hút một tiếp điểm (màu đỏ) và kích hoạt mạch thứ hai (2). Khi tắt nguồn, một lò xo kéo tiếp điểm trở lại vị trí ban đầu, tắt mạch thứ hai một lần nữa.

Đây là một ví dụ về rơle “thường mở” (NO): các tiếp điểm trong mạch thứ hai không được kết nối theo mặc định và chỉ bật khi dòng điện chạy qua nam châm. Có một loại rơle khác là “thường đóng” (NC; 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 rơle thường mở là phổ biến nhất.

Nguyên lý hoạt động của relay điện từ

Một cách nhìn khác về hoạt động của rơle như hình trên:
Mạch đầu vào (vòng màu xanh) bị tắt và không có dòng điện chạy qua cho đến khi có tác động (có thể là cảm biến hoặc công tắc) bật nó. Mạch đầu ra (vòng lặp màu đỏ) cũng bị tắt.

Khi một dòng điện nhỏ chạy trong mạch đầu vào, nó sẽ kích hoạt nam châm điện (được hiển thị ở đây dưới dạng một cuộn dây màu xanh đậm), tạo ra một từ trường xung quanh nó.

Năng lượng từ nam châm điện kéo thanh kim loại trong mạch đầu ra về phía nó, đóng công tắc và cho phép dòng điện lớn hơn nhiều chạy qua mạch đầu ra.

Mạch đầu ra vận hành một thiết bị có dòng điện cao như đèn hoặc động cơ điện.

Các loại relay phổ biến hiện nay

Relay điện tử

Tên gọi khác của relay điện tử là relay kiếng hay relay trung gian. Cấu tạo cơ bản của thiết bị gồm: cuộn dây, cây lau tiếp điểm, lõi sắt, cuộn dây, phần ứng...Thiết bị sẽ hoạt động khi có dòng điện xuất hiện. Theo đó, dòng điện sẽ xuất hiện hiệu ứng điện tử. Bộ phận ứng dưới sự tác động từ lực điện từ sẽ giảm lực kéo đối với lò xo hồi vị. Từ đó, tiếp điểm sẽ chuyển động để tiếp điểm tĩnh bắt đầu đóng lại. Khi điện trong cuộn dây bị khử hết sẽ khiến lực hút điện tử cũng bị tiêu tán. Lúc này, phần ứng của relay sẽ quay về vị trí đầu để có tiếp điểm tĩnh được đóng lại.

Trên thị trường hiện nay, relay điện tử được chia thành nhiều loại khác nhau. Điển hình như: relay điệm áp, relay giữ từ hay relay dòng điện,...

Relay bảo vệ điện áp

Tên gọi khác của dòng relay này là relay trung gian. Nó là thiết bị điện tử được dùng cho việc bảo vệ điện áp phổ biến trong cuộc sống hiện đại. Cấu tạo cũng như nguyên lý làm việc của relay bảo vệ điện áp được đánh giá là giống công tắc xoay chiều. Tuy nhiên, điểm khác biệt duy nhất là relay này chỉ cho phép dòng điện thấp di chuyển qua nó. Vì vậy, tải của relay cũng nhỏ hơn. 

Trên thị trường hiện nay, dòng relay này có 2 loại khác nhau là: relay AC và DC. Chúng sẽ gồm có đế cùng với tiếp điểm.Loại này cũng được dùng để ứng dụng trong các dòng điện dưới 5A và nhiều mức điện áp khác nhau. Trong thực tế, relay bảo vệ điện áp có thể dùng trong trường hợp điện áp xuất hiện tình trạng bất thường. Khi đó, thiết bị sẽ ngắt nguồn điện ngay để bảo vệ an toàn cho các thiết bị điện trong mạch.

Relay bảo vệ dòng

Loại relay này cũng được dùng rất phổ biến. Thiết bị có nhiều ưu điểm vượt trội như: độ bền cao, dễ sàng sử dụng, kết nối nhanh chóng, hoạt động đơn giản và độ tin cậy cao. Nó thường là lựa chọn hàng đầu cho việc bảo vệ tải điện, động cơ hay máy biến áp...khi có sự cố quá tải hay ngắn mạch.

Relay chốt từ tính

Dòng relay này khá mới mẻ trên thị trường Việt nhưng ưu điểm của nó lại không hề ít. Dòng relay này có tính năng hoạt động tương tự như relay điện tử hay công tắc tự động. Nó có thể bật hay tắt mạch tự động. Nhưng, relay chốt từ tính cũng có điểm khác biệt. Đó chính là việc đóng hay mở của relay sẽ phụ thuộc nhiều vào nam châm vĩnh cửu. Relay muốn kích hoạt sẽ cần có tính hiệu điện ở độ rộng phù hợp.

Relay bán dẫn

Đây là relay không tiếp xúc. Nó có khả năng kết nối hay thực hiện việc ngắt kết nối rất nhanh chóng kể cả khi không cần tiếp xúc trực tiếp. Chính vì thế mà relay bán dẫn còn được gọi với tên khác là công tắc không tiếp xúc. 

Loại relay này được chia thành AC và DC dựa theo nguồn cung cấp tải. Nếu xét về loại công tắc thì thiết bị sẽ có 2 loại là: loại thường mở và loại thường đóng. Nếu phân chia relay bán dẫn dựa theo kiểu cách ly thì nó có nhiều loại khác nhau. Ví như: cách ly quan điện, kiểu lai ghép hay kiểu cách ly máy biến áp...

Relay nhiệt

Loại relay nhiệt này có cấu tạo gồm các bộ phận cơ bản như: phần từ bù nhiệt độ, tiếp điểm điều khiển, hệ thống hành động, cơ chế đặt lại, phần tử gia nhiệt...Theo đó, khi nhiệt cùng dòng điện vào đến bộ phận đốt nóng khiến cho dải lưỡng kim trong relay bị giãn ra và biến dạng chỉ sau thời gian ngắn. Khi đó, dòng điện sẽ bị ngắt để bảo vệ tốt cho động cơ khỏi các sự cố điện.

Theo đánh giá của các chuyên gia, việc sử dụng loại relay này là cách tốt nhất để giúp động cơ an toàn khi có sự cố quá tải. Thiết bị cũng có nhiều ưu điểm nổi bật như: cấu tạo đơn giản, giá rẻ, thiết kế gọn nhẹ...Vì thế, hiện nay, relay nhiệt đang rất được ưa chuộng trong môi trường dân dụng và cả công nghiệp.

Relay thời gian

Relay sẽ thay đổi mạch ở đầu ra khi tín hiểu ở đầu vào có tình trạng thêm hay bớt. Đây là lựa chọn phổ biến trong mạch điện có điện áp hay dòng điện ở mức thấp.Khi có sự cố quá dòng, quá áp, raley thời gian sẽ đảm nhận việc ngắt hay nối mạch điện an toàn.

Loại relay này có cấu tạo gồm: các tiếp điểm và cuộn dây. Tùy vào kiểu kết hợp của tiếp điểm với cuộn dây mà chế độ làm việc của relay thời gian sẽ có sự khác nhau. Hiện nay, dòng relay này được chia thành 2 loại gồm: relay trễ bật nguồn và relay trễ tắt nguồn.

Thị trường hiện nay đang rất ưa chuộng loại relay nhiệt hay relay điện tử hoặc loại relay thời gian.

Trên đây là những thông tin về các loại relay phổ biến mà Thietbidiendgp muốn cung cấp đến bạn. Để được tư vấn hay lựa chọn được loại relay phù hợp, bạn hãy liên hệ đến chúng tôi.

► Xem thêm các loại Relay: Rờle nhiệt,  Rờle trung gian,  Rờ le điều khiển, Rờle thời gian.