Relay là gì? Nguyên lý hoạt động và ứng dụng của Relay

Hệ thống tự động hóa có tính ứng dụng cao trong đời sống, sản xuất quy mô công nghiệp. Các linh kiện bán dẫn, chi tiết kỹ thuật cấu thành hệ thống vận hành chủ động, hiệu quả. Quá trình chuyển mạch điện trong hệ thống sẽ cần chi tiết kết nối, điều khiển.

Relay là chi tiết khá quen thuộc trong hệ thống điện tự động, thành phần không thể thiếu tạo nên kết nối liên tục của mạch điện. Bạn đã thực sự hiểu relay là gì hay chưa? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của relay như thế nào? Chia sẻ dưới đây của Batiea sẽ hỗ trợ bạn đọc hiểu về linh kiện relay quan trọng.

Relay là gì? Chức năng của relay là gì?

Relay (hay còn gọi là rơ-le) là công tắc điện tử có khả năng bật tắt một dòng có cường độ lớn hơn nhiều so với dòng đang vận hành. Có thể hiểu đơn giản, relay như một đòn bẩy điện, có tác dụng chuyển mạch. Relay được bật vận hành bằng 1 dòng điện có cường độ nhỏ nhưng có khả năng bật giúp các thiết bị khác sử dụng dòng có cường độ lớn hơn nhiều so với dòng hiện hành.

Nhiệm vụ của relay trong mạch điện là thu hẹp khoảng cách về cường độ dòng điện, cho phép dòng điện nhỏ kích hoạt dòng có cường độ lớn hơn. Công tắc relay cho phép thiết bị hay bộ máy lớn có thể sử dụng dòng điện lớn hơn với cường độ dòng ban đầu khá nhỏ.

Chức năng của relay khá đa dạng, có thể kể đến như:

• Relay hoạt động như một thiết bị bảo vệ, phát hiện dòng quá tải, hay dưới dòng… Bảo vệ thiết bị điện trong trạng thái an toàn khỏi sự biến động đột ngột của cường độ dòng điện.
• Relay được sử dụng để làm nóng các phần tử, chuyển đổi tín hiệu âm thanh, điều khiển đèn hay cảnh báo âm thanh.

Cấu tạo cơ bản và nguyên lý hoạt động của relay

Bản chất của relay là 1 nam châm điện và hệ thống các tiếp điểm đóng cắt, được thiết kế theo kiểu modem dễ dàng lắp đặt sử dụng. Cấu tạo cơ bản của relay sẽ bao gồm 3 khối cơ bản:

• Khối tiếp thu - Nơi tiếp nhận tín hiệu đầu vào và chuyển đổi chúng thành đại lượng cần thiết, cung cấp tín hiệu cho khối trung gian.
• Khối trung gian - Cơ cấu tiếp nhận tín hiệu thông tin từ khối tiếp thu và biến chúng thành đại lượng cần thiết cho relay tác động
• Khối chấp hành - Khối thực hiện nhiệm vụ được cấp từ khối trung gian, phát tín hiệu cho mạch điều khiển.

Nguyên lý hoạt động của relay có thể được diễn giải đơn giản như sau:

• Khi dòng điện công suất nhỏ chạy qua mạch điện thứ nhất sẽ kích hoạt nam châm điện, tạo ra từ trường, tín hiệu. Từ trường này sẽ thu hút 1 tiếp điểm để kích hoạt mạch điện thứ 2, cho phép thiết bị kết nối sử dụng dòng có cường độ lớn hơn rất nhiều.
• Khi dòng điện bị ngắt, nam châm ngừng hoạt động, không tạo ra thị trường. Lúc này, tiếp điểm sẽ bị lực kéo của lò xo ban đầu kéo về vị trí cũ, tương ứng với mạch điện thứ 2 bị ngắt.

Phân loại relay hiện có trên thị trường

Relay là linh kiện có thiết kế đơn giản, giá thành rẻ nên được ứng dụng phổ biến trong nhiều hệ thống mạch điện, tự động hóa. Các loại relay được phát triển thành nhiều loại với đặc trưng khác nhau.

Phân loại relay theo trạng thái phân cực:

• Relay không phân cực - Cuộn dây cấu tạo relay không có bất kỳ cực tính nào. Relay vẫn hoạt động kể cả khi cực tính đầu vào thay đổi.
• Relay phân cực - relay cấu tạo từ nam châm vĩnh cửu và nam châm điện, chuyển động phần ứng dựa trên cực đầu vào. Ứng dụng trong mục đích điện báo.

Phân loại relay theo nguyên lý hoạt động:

• Relay nhiệt điện - 2 kim loại khác nhau kết hợp với nhau thành dải kim loại lưỡng tính. Khi dải kim loại được cấp nhiệt, 2 kim loại với nhiệt độ nóng chảy khác nhau sẽ bị uốn cong phá vỡ các kết nối hoặc kết nối.
• Relay điện cơ - Các thiết bị cơ khí khác nhau kết nối dựa trên cơ sở nam châm điện, khi đó, tiếp điểm sẽ được kết nối thiết lập.
• Relay trạng thái rắn - Cấu tạo relay được tạo ra từ chất bán dẫn, đảm bảo tính hiệu lực, cho phép các chuyển đổi nhanh hơn và độ bền cao hơn.
• Relay hỗn hợp - là relay kết hợp của 2 loại relay trạng thái rắn và điện cơ

Hướng dẫn xác định trạng thái của 1 relay

Người mua khi chọn sản phẩm sẽ chưa biết trạng thái của relay đang ở dạng nào. Do vậy, dưới đây là 3 cách giúp bạn xác định trạng thái relay hiệu quả:

• Cách 1: Hỏi người bán và phân phối relay đang ở trạng thái nào để biết thông tin nhanh nhất.
• Cách 2: Tự kiểm tra bằng cách cấp nguồn cho các chân module relay.
• Cách 3: Tra thông tin module relay ở dạng nào. Nếu thuộc dạng NPN là relay mức cao, PNP là relay mức thấp.

Linh kiện relay quan trọng, tham gia kết nối các thiết bị, mạch điện một cách liên tục, ổn định giữ mạch có dòng điện lớn và nhỏ chênh lệch. Hiểu về cấu tạo, nguyên lý hoạt động sẽ giúp thợ kỹ thuật chọn relay phù hợp cho hệ thống, sửa chữa và vận hành mạch điện hiệu quả. Hy vọng những chia sẻ trên đây của Batiea sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về linh kiện relay nhỏ bé nhưng quan trọng.

>> Tìm hiểu các thiết bị điện tự động: SIMATIC S7-1200, Bộ lập trình S7-1500, Biến tần V20, màn hình HMI,...