Relay là thiết bị dùng để bảo vệ các thiết bị điện khác, hỗ trợ bảo vệ động cơ và mạch điện quá tải. Qua bài viết này, cùng Huỳnh Lai tìm hiểu tổng quan về relay và ứng dụng relay trong cuộc sống nhé!
Khái niệm relay
Relay là gì? còn gọi là rơ-le là một công tắc điện từ được vận hành từ dòng điện nhỏ có thể tắt hoặc bật một dòng diện lớn hơn nhiều. hay nói cách khác, relay là một công tắc đổi mạch bằng dòng điện. Các relay điện cơ sử dụng một nam châm điện đặt ở vị trí trung tâm để vận hành cơ khi công tắc. nam châm điện chính là trái tim của relay, không có nam châm điện rơ -le không thể hoạt động được.
Lịch sử của relay
Vào năm 1835, Relay được phát minh bởi nhà tiên phong điện từ Mỹ – ông Joseph Henry. Henry đã sử dụng một nam châm điện nhỏ để bật và tắt một dòng điện lớn hơn rất nhiều trong cuộc biểu tình tại Đại học New Jersey. Từ đó, ông suy đoán rằng nam châm điện có thể điều khiển được các máy điện trong khoảng cách dài. Đó cũng chính là thời điểm rơ-le được phát minh. Henry còn áp dụng hoạt động của relay để phát minh một thứ khác – điện báo điện tử là tiền thân của điện thoại.
Sau đó relay được sử dụng chuyển mạch điện thoại và máy tính điện tử đời đầu và phổ biến cho đến khi bóng bán dẫn xuất hiện năm 1940. Ngày nay, rơ-le vẫn được sử dụng trong các công tắc, điều khiển các bộ máy,…. Relay vẫn luôn khẳng định vị trí quan trọng trong ngành cơ điện tử.
Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động của một rơ-le
Để hiểu rõ được nguyên lý hoạt động, hãy nhìn hình minh họa dưới đây:
Khi dòng điện chạy qua mạch thứ nhất (1), sẽ kích hoạt nam châm điện (màu nâu) trong rơ-le 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 rơ le “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. Các rơ le 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 rơ le mở là phổ biến nhất.
Cách một rơ-le liên kết hai mạch với nhau
Bên dưới là một hình ảnh khác cho thấy cách một rơ-le liên kết hai mạch với nhau. Ở phía bên trái, có một mạch đầu vào được cung cấp bởi một công tắc hoặc một loại cảm biến nào đó. Khi mạch này được kích hoạt, nó cung cấp dòng điện cho một nam châm điện kéo công tắc kim loại đóng lại và kích hoạt mạch đầu ra thứ hai (ở phía bên phải). Dòng điện tương đối nhỏ trong mạch đầu vào do đó kích hoạt dòng điện lớn hơn trong mạch đầu ra.
- Số 1: Mạch đầu vào (vòng màu xanh) bị tắt và không có dòng điện chạy qua cho đến khi một cái gì đó (có thể là cảm biến hoặc đóng công tắc) bật nó.Mạch đầu ra (vòng lặp màu đỏ) cũng bị tắt.
- Số 2: 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). Và tạo ra một từ trường xung quanh nó.
- Số 3: Nam châm điện năng lượng 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.
- Số 4: Mạch đầu ra vận hành một thiết bị có dòng điện cao như đèn hoặc động cơ điện.
Chức năng của relay
Relay có tác dụng gì? Relay có nhiệm vụ cách ly các mạch điều khiển khỏi mạch tải hoặc mạch được cấp điện AC khỏi mạch được cấp điện DC. Đồng thời giám sát các hệ thống đảm bảo sự an toàn công nghiệp và ngắt điện cho máy móc nếu có sự cố xảy ra. Chuyển mạch nhiều dòng điện hoặc điện áp sang các tải khác nhau sử dụng một tín hiệu điều khiển. Các chức năng logic đơn giản như AND,’ ‘NOT,’ hoặc ‘OR’ sử dụng rơ-le điều khiển tuần tự hoặc khóa liên động an toàn.
Phân loại relay
Relay được phát triển thành nhiều loại để phù hợp với nhu cầu sử dụng của thị trường hiện nay. Ta có loại module rơ-le: module rơ-le đóng ở mức thấp (nối cực âm vào chân tín hiệu rơ-le sẽ đóng) và module rơ-le đóng ở mức cao (nối cực dương vào chân tín hiệu rơ-le sẽ đóng). Giữa 2 loại module rơ-le đều có cùng thông số kĩ thuật và linh kiện giống nhau. Điểm khác nhau của chúng chính là ở transistor. Là nguyên nhân tạo nên 2 loại module rơ-le (có 2 loại transistor là NPN – kích ở mức cao, và PNP – kích ở mức thấp).
Cách nhận biết module relay thuộc loại nào?
Để biết được dòng module rơ-le thuộc loại nào thì có những cách như sau:
- Khi mua relay, bạn cần hỏi người bán để biết chính xác thông tin từ nhà sản xuất, và khi đã biết thì khi mua về cần phải phân loại, đánh dấu để tránh nhầm lẫn.
- Kiểm tra module relay bằng cách thử cấp nguông và các chân điều khiển.
- Tra tên được in hay khắc trên relay trên google để ra thông tin của loại transistor mà module relay đó dùng.
Ứng dụng relay trong cuộc sống
Trong đời sống, relay được sử dụng rộng rãi, vào thời gian đầu của thế kỉ trước, relay được dùng trong trao đổi điện thoại và các máy điện toán với vai trò điều hành mạch logic. Rơ le trạng thái rắn kiểm soát mạch điện không có bộ phận chuyển động. Rơ le còn được dùng nhiều trong các khối máy thu phát.
Ngày nay, rơ-le được ứng dụng nhiều trong việc khắc phục những vấn đề liên quan đến công suất và cần sự ổn định cao và đòi hỏi sự an toàn trong quá trình thực hiện.
Có thể bạn quan tâm:
