Trong các hệ thống điều khiển điện, rơ le trung gian là một thiết bị không thể thiếu, giúp truyền tín hiệu, bảo vệ và tự động hóa quá trình vận hành của máy móc, đặc biệt trong các mạch điều khiển motor, máy bơm, tủ điện công nghiệp.
Vậy rơ le trung gian là gì, có chức năng như thế nào và cách sử dụng ra sao? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết bởi chuyên gia kỹ thuật Vimex.
Rơ le trung gian là gì?
Rơ le trung gian (Intermediate Relay) là thiết bị điện tự động, dùng để truyền tín hiệu điều khiển giữa các thiết bị trong mạch điện. Nó hoạt động như một bộ trung gian giữa mạch điều khiển điện áp thấp và mạch công suất lớn, đảm bảo an toàn, ổn định cho toàn hệ thống.
Hiểu đơn giản, rơ le trung gian là cầu nối giữa thiết bị điều khiển và thiết bị chấp hành – chẳng hạn như giữa công tắc, PLC hoặc cảm biến với contactor, motor, máy bơm,…
Hình minh hoạ một rơ le trung gian dùng trong mạch điều khiển tự động
Cấu tạo của rơ le trung gian
Một rơ le trung gian thường gồm 4 bộ phận chính:
- Cuộn dây (Coil): Khi có điện áp đặt vào, cuộn dây sinh ra từ trường để hút hoặc nhả tiếp điểm.
- Lõi sắt từ: Tăng cường từ tính, giúp tiếp điểm hoạt động nhanh và chính xác hơn.
- Bộ tiếp điểm (Contact): Gồm các tiếp điểm thường đóng (NC) và thường mở (NO), thực hiện việc đóng/mở mạch điện.
- Vỏ bảo vệ: Thường bằng nhựa hoặc mica trong suốt, giúp bảo vệ rơ le khỏi bụi, hơi ẩm và va đập cơ học.
Hình ảnh minh hoạ cấu tạo của rơ le trung gian
Nguyên lý hoạt động của rơ le trung gian
Nguyên lý hoạt động của rơ le trung gian khá đơn giản:
- Khi cuộn dây được cấp điện áp định mức (thường 12VDC, 24VDC, 220VAC…), nó sinh ra từ trường.
- Từ trường này hút lõi sắt di động, làm thay đổi trạng thái của các tiếp điểm (NO thành ON, NC thành OFF).
- Khi ngắt nguồn điện, từ trường mất đi, lò xo kéo lõi sắt trở lại trạng thái ban đầu.
Nhờ cơ chế đó, rơ le trung gian có thể điều khiển nhiều thiết bị khác nhau trong mạch điện mà không cần truyền điện áp lớn trực tiếp qua thiết bị điều khiển.
Sơ đồ nguyên lý hoạt động của rơ le trung gian
Rơ le là gì? Nguyên lý hoạt động của rơ le, cấu tạo, ứng dụng, cách sử dụng
Ứng dụng của rơ le trung gian trong thực tế
Rơ le trung gian được sử dụng phổ biến trong nhiều hệ thống điều khiển và tự động hóa:
- Trong tủ điện công nghiệp: Dùng làm trung gian giữa PLC và contactor, giúp tăng khả năng chịu tải, bảo vệ mạch điều khiển.
- Trong mạch điều khiển motor, máy bơm: Giúp đóng/ngắt nguồn điện chính xác, an toàn.
Ứng dụng mạch điều khiển motor, máy bơm
- Trong hệ thống chiếu sáng và báo tín hiệu: Tự động bật/tắt đèn, còi báo khi có sự thay đổi trạng thái mạch.
- Trong các dây chuyền sản xuất: Làm phần tử logic đơn giản trong mạch điều khiển tự động.
Ưu điểm của rơ le trung gian
- Hoạt động ổn định, tin cậy, độ bền cao.
- Cách ly điện tốt giữa mạch điều khiển và mạch tải.
- Dễ lắp đặt, thay thế, bảo trì.
- Chi phí thấp, phù hợp cho cả hệ thống nhỏ và lớn.
Ký hiệu của rơ le trung gian trong mạch điện
Trong sơ đồ mạch điện, mỗi loại rơ le trung gian được quy ước bằng ký hiệu riêng để thể hiện số cực và số tiếp điểm. Việc hiểu các ký hiệu này giúp kỹ sư và thợ điện dễ dàng thiết kế, lắp ráp, cũng như bảo trì hệ thống điều khiển.
Các ký hiệu rơ le trung gian phổ biến gồm:
- SPDT (Single Pole Double Throw): Rơ le có 1 cực và 2 tiếp điểm, thường dùng để chuyển đổi tín hiệu giữa hai trạng thái khác nhau.
- SPST (Single Pole Single Throw): Rơ le có 1 cực – 1 tiếp điểm, hoạt động đơn giản, thường dùng để đóng/ngắt mạch điện.
- DPST (Double Pole Single Throw): Rơ le có 2 cực – 1 tiếp điểm, cho phép điều khiển hai mạch cùng lúc bằng một tín hiệu duy nhất.
- DPDT (Double Pole Double Throw): Loại rơ le có 2 cực – 2 tiếp điểm, giúp chuyển mạch phức tạp, dùng phổ biến trong mạch đảo chiều motor hoặc hệ thống điều khiển tự động.
Hiểu đúng ký hiệu của rơ le trung gian giúp bạn chọn đúng loại, lắp đặt dễ dàng và đảm bảo an toàn cho mạch điện.
Ký hiệu của rơ le trung gian
Công dụng của rơ le trung gian trong mạch điện
Rơ le trung gian có vai trò quan trọng trong hệ thống điều khiển tự động, từ các thiết bị dân dụng đến dây chuyền công nghiệp. Dưới đây là những công dụng nổi bật nhất:
- Làm trung gian chuyển tiếp tín hiệu
Rơ le trung gian giúp chuyển tín hiệu điều khiển từ mạch điện áp thấp sang mạch điện áp cao, đảm bảo an toàn và ổn định cho thiết bị.
- Mở rộng công suất và số lượng tiếp điểm
Khi cần tăng số lượng điểm điều khiển mà không thay đổi thiết kế ban đầu, rơ le trung gian là giải pháp tối ưu. Nó giúp mở rộng khả năng điều khiển mà không ảnh hưởng tới mạch gốc.
- Tăng độ chính xác và giảm nhiễu
Trong hệ thống điều khiển máy móc hoặc máy tính công nghiệp, rơ le trung gian giúp lọc nhiễu điện từ, đảm bảo tín hiệu ổn định, tránh sai lệch khi vận hành.
- Ứng dụng trong thiết bị dân dụng
Rơ le trung gian được dùng để điều khiển cửa cuốn, máy bơm, tủ lạnh, hệ thống chiếu sáng, giúp thiết bị vận hành tinh gọn và tiết kiệm không gian lắp đặt.
- Tăng độ bền cho hệ thống điện
Nhờ cách ly điện áp giữa mạch điều khiển và mạch tải, rơ le trung gian giúp bảo vệ thiết bị chính khỏi dòng điện quá tải hoặc ngắn mạch, kéo dài tuổi thọ cho toàn bộ hệ thống.
Phân loại rơ le trung gian theo thương hiệu
Trên thị trường hiện nay có nhiều thương hiệu rơ le khác nhau, tuy nhiên các hãng uy tín vẫn được đánh giá cao nhờ độ bền, độ ổn định và khả năng chịu tải tốt. Một số thương hiệu rơ le trung gian phổ biến gồm:
- Relay Omron (Nhật Bản): Chất lượng cao, tuổi thọ bền, được sử dụng trong dây chuyền công nghiệp.
Relay Omron
- Relay Schneider (Pháp): Thiết kế chắc chắn, tiếp điểm ổn định, phù hợp môi trường khắc nghiệt.
- Relay Idec, Fuji, Hanyoung, Yongsung: Giá thành hợp lý, dễ thay thế, phổ biến trong tủ điện và máy tự động.
Relay Yongsung
Phân loại rơ le trung gian theo số chân
Tùy theo thiết kế và chức năng, rơ le trung gian được chia thành các loại 5 chân, 8 chân, 11 chân, 14 chân, dạng vuông hoặc tròn.
➤ Rơ le 11 chân
- Có 11 chân kết nối, thường được dùng để chịu tải trung gian cho cảm biến hoặc mạch tự động giữ/mở/bật.
- Ưu điểm: dễ tháo lắp, độ bền cao, hoạt động ổn định trong thời gian dài.
➤ Rơ le 14 chân
- Gồm 4 cặp tiếp điểm, trong đó chân 13 và 14 là cuộn dây cấp nguồn.
- Được sử dụng trong mạch công nghiệp hoặc mạch đảo chiều, giúp đảm bảo an toàn và tăng độ tin cậy cho hệ thống.
Phân loại rơ le trung gian theo điện áp hoạt động
Tùy theo nguồn điện điều khiển, rơ le trung gian được chia thành nhiều mức điện áp khác nhau, phù hợp từng ứng dụng cụ thể:
➤ Rơ le trung gian 12V
- Đóng vai trò như công tắc thông minh, chịu tải đến 40A, hỗ trợ điện áp từ 1V – 220V.
- Phù hợp cho thiết bị dân dụng, hệ thống chiếu sáng, cửa cuốn, giúp hạn chế cháy nổ do quá tải.
➤ Rơ le trung gian 220V
- Có hai mạch độc lập, dễ lắp đặt và bảo dưỡng.
- Hoạt động linh hoạt, đóng/ngắt nhanh, truyền tín hiệu hiệu quả khi rơ le chính không đáp ứng được.
➤ Rơ le trung gian 380V
- Chịu tải tới 100A, thời gian tác động siêu nhanh (0.1s).
- Phù hợp máy bơm công nghiệp, motor công suất lớn, giúp ổn định dòng điện, tránh chập cháy, mất pha.
Cách đấu nối các loại rơ le trung gian
Đấu nối đúng cách giúp rơ le trung gian hoạt động an toàn và phát huy tối đa hiệu quả bảo vệ mạch.
➤ Cách đấu rơ le 5 chân
- Gồm 2 cặp tiếp điểm và 1 cuộn dây.
- Khi chưa cấp điện: chân 30-87a đóng, 30-87 mở.
- Khi cấp nguồn: từ trường hút làm 30-87 đóng, 30-87a mở.
Hình minh hoạ đấu rơ le 5 chân
➤ Cách đấu rơ le 8 chân
- Có 2 chân cấp nguồn (1,5) và 4 tiếp điểm điều khiển (2–3, 2–4, 6–7, 6–8).
- Khi cấp điện, các cặp thường mở (2–4, 6–8) sẽ đóng, các cặp thường đóng (2–3, 6–7) mở ra.
Hình minh hoạ đấu rơ le 8 chân
➤ Cách đấu rơ le 14 chân
- Gồm 4 cặp tiếp điểm (1–12) và 2 chân cuộn dây (13–14).
- Loại này thường dùng trong mạch điều khiển tự động phức tạp, cần nhiều tiếp điểm chuyển mạch cùng lúc.
Hình minh hoạ đấu rơ le 14 chân
Vai trò của rơ le trung gian trong mạch điện
Rơ le trung gian không chỉ là phần tử trung gian mà còn đảm nhận nhiều chức năng khác:
- Chuyển đổi tiếp điểm: Dùng khi tiếp điểm của contactor chính đã hết, giúp duy trì khả năng điều khiển ổn định.
- Hoạt động như công tắc thông minh: Đóng/mở linh kiện điện qua tín hiệu điều khiển, ví dụ như van điện, motor, triode.
- Chuyển đổi điện áp và chống nhiễu: Giúp loại bỏ nhiễu trong dây chuyền điều khiển công nghiệp, đảm bảo tín hiệu chính xác.
- Thay thế contactor nhỏ: Dùng trong cửa cuốn, tủ lạnh, máy bơm mini, nhờ khả năng chịu tải nhẹ và phản ứng nhanh.
- Nhận nhiều tín hiệu điều khiển: Cho phép một rơ le nhận cùng lúc nhiều tín hiệu, thuận tiện khi mở rộng mạch hoặc bảo trì.
- Tăng khả năng tiếp xúc và mở rộng công suất: Thường dùng để điều khiển phụ tải lớn hơn thông qua tín hiệu dòng nhỏ.
Rơ le trung gian trong mạch điện
Lưu ý khi sử dụng rơ le trung gian
- Chọn điện áp cuộn dây phù hợp với nguồn điều khiển (12VDC, 24VDC, 220VAC…).
- Đảm bảo dòng điện tải không vượt quá dòng định mức của tiếp điểm.
- Lắp đặt trong môi trường khô ráo, tránh độ ẩm cao hoặc rung lắc mạnh.
- Nên sử dụng đế cắm chuyên dụng để dễ dàng thay thế, bảo dưỡng.
Ví dụ cụ thể về rơ le trung gian
Rơ le trung gian thường có 1 hoặc nhiều tiếp điểm, được dùng trong các hệ thống điều khiển tự động để truyền tín hiệu và tăng công suất điều khiển cho mạch điện.
Một ví dụ dễ hiểu:
Trong mạch chiếu sáng của ô tô, khi người lái bật công tắc đèn pha, mô-đun điều khiển ánh sáng (LCM) sẽ gửi tín hiệu tới rơ le trung gian. Rơ le này tiếp nhận tín hiệu, sau đó kích hoạt mạch đèn pha, đèn đỗ, hoặc đèn hậu tùy theo chế độ được chọn. Nhờ có rơ le trung gian, mạch điện hoạt động ổn định, tránh tình trạng quá tải khi bật nhiều đèn cùng lúc.
Một ví dụ khác là trong tủ lạnh, rơ le trung gian giúp bảo vệ thiết bị khi điện áp yếu hoặc không ổn định. Khi dòng điện giảm, rơ le tự động ngắt nguồn để bảo vệ máy nén, và sẽ đóng lại khi điện áp trở về bình thường, đảm bảo tủ lạnh hoạt động an toàn.
Rơ le trung gian là thiết bị nhỏ nhưng đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong hệ thống điện – đặc biệt với mạch điều khiển động cơ, máy bơm công nghiệp, tủ điện tự động.
Hiểu rõ rơ le trung gian là gì, cấu tạo, nguyên lý và cách sử dụng sẽ giúp bạn thiết kế mạch điện an toàn, hiệu quả và bền bỉ hơn.
Quý khách hàng cần tư vấn thêm các vấn đề chi tiết về rơ le hay cần hỗ trợ các vấn đề khác nữa vui lòng liên hệ Vimex để được hỗ trợ nhé. Xin cảm ơn!
Bình luận