Tìm hiểu về khí cụ điện [Bài 6]: Rơ-le điện từ – Gã “liên lạc viên” thầm lặng

Lời mở đầu

Chào bà con,

Chúng ta đã đi qua một chặng đường với nhiều khí cụ điện quen thuộc. Hôm nay, tôi sẽ giới thiệu một "gã" đặc biệt hơn, ít xuất hiện trực tiếp nhưng lại là một phần quan trọng trong nhiều hệ thống điện tự động: Rơ-le điện từ.

Nếu ví Aptomat là "người bảo vệ", thì Rơ-le chính là "liên lạc viên" hoặc "cánh tay nối dài" của các thiết bị điều khiển. Nó cho phép một mạch điện nhỏ, yếu có thể điều khiển một mạch điện lớn, mạnh hơn mà không cần tiếp xúc trực tiếp.

1. Rơ-le điện từ là gì?

1.1. Định nghĩa

Rơ-le điện từ là một thiết bị chuyển mạch tự động, hoạt động dựa trên nguyên lý điện từ. Nó dùng một dòng điện nhỏ đi qua cuộn dây để tạo ra lực từ, từ đó hút một tiếp điểm để đóng hoặc ngắt một dòng điện lớn hơn.

1.2. Tên gọi

• Tên thường gọi: Rơ-le, cuộn hút.
• Tên chuyên ngành: Electromagnetic Relay.
• Tên gọi khác: Rờ-le, Relay.

1.3. Chức năng và ứng dụng

Chức năng chính: Điều khiển mạch điện công suất lớn bằng một tín hiệu điều khiển công suất nhỏ.

Ứng dụng:

• Trong đời sống: Rơ-le có mặt trong các mạch điều khiển đèn tự động, mạch đóng mở bình nóng lạnh, máy bơm nước từ xa. Ví dụ, khi chúng ta bấm nút trên điện thoại để bật máy lạnh, chính cái rơ-le trong máy lạnh sẽ "nghe lệnh" và đóng mạch điện cho máy chạy.
• Trong công nghiệp: Dùng trong các hệ thống tự động hóa để điều khiển motor, máy móc công nghiệp...
• Có thiết bị nào thay thế không? Có một loại khác là Rơ-le bán dẫn (Solid-State Relay - SSR), hoạt động không có tiếp điểm cơ khí nên không gây tiếng ồn và có tuổi thọ cao hơn. Tuy nhiên, rơ-le điện từ vẫn được ưa chuộng vì giá thành rẻ và dễ sử dụng.

2. Phân loại Rơ-le điện từ

Rơ-le được phân loại dựa trên số lượng và loại tiếp điểm:

• Rơ-le 1 tiếp điểm: Chỉ có một cặp tiếp điểm đóng hoặc mở.
• Rơ-le nhiều tiếp điểm: Có nhiều cặp tiếp điểm, dùng để điều khiển nhiều mạch điện khác nhau cùng một lúc.

3. Cấu tạo và cơ chế hoạt động của Rơ-le

3.1. Cấu tạo

Rơ-le điện từ có cấu tạo gồm ba phần chính:

• Cuộn dây (Coil):** Dùng để tạo ra lực từ khi có dòng điện chạy qua.
• Lõi thép (Iron core):** Tăng cường lực từ của cuộn dây.
• Tiếp điểm (Contact):** Gồm một tiếp điểm cố định và một tiếp điểm di động, dùng để đóng ngắt mạch điện.

3.2. Cơ chế vận hành

• Trạng thái bình thường: Khi không có dòng điện đi vào cuộn dây, tiếp điểm ở trạng thái ban đầu (thường đóng hoặc thường mở).
• Khi có dòng điện: Dòng điện nhỏ chạy vào cuộn dây, tạo ra một lực từ đủ mạnh để hút lõi thép.
• Tác động: Lõi thép di chuyển sẽ kéo theo tiếp điểm di động, làm thay đổi trạng thái của tiếp điểm (đang mở thành đóng hoặc ngược lại). Mạch điện lớn được nối.
• Khi ngắt dòng: Dòng điện ngắt, lực từ biến mất, lò xo bên trong sẽ đẩy tiếp điểm trở về vị trí ban đầu.

4. Lưu ý khi mua và sử dụng Rơ-le

• Chọn đúng loại: Hãy chọn rơ-le có điện áp cuộn dây và dòng điện tiếp điểm phù hợp với mạch điện của mình.
• Lắp đặt đúng cách: Cần chú ý đúng cực tính (đối với rơ-le có phân cực) và đảm bảo các mối nối chắc chắn.

5. Nhược điểm và cách khắc phục

Nhược điểm:

•  Khi hoạt động có tiếng kêu "tạch tạch" do tiếp điểm đóng mở, gây khó chịu nếu lắp ở trong phòng ngủ.
• Tiếp điểm cơ khí có thể bị mòn hoặc bị dính sau thời gian dài sử dụng.

Cách khắc phục:

•  Đối với những nơi cần sự yên tĩnh, nên dùng Rơ-le bán dẫn thay thế.
•  Định kỳ kiểm tra và thay thế rơ-le đã cũ để đảm bảo an toàn.

Lời kết

Rơ-le điện từ tuy nhỏ bé nhưng là một trong những "mảnh ghép" quan trọng, làm nên sự tự động hóa trong nhiều hệ thống điện. Hiểu về nó giúp bà con mình biết cách điều khiển các thiết bị từ xa, một bước tiến tới ngôi nhà thông minh.

Nếu bà con có bất cứ thắc mắc nào về các hệ thống điều khiển tự động, hay muốn lắp đặt hệ thống đèn, máy bơm, cửa tự động thông minh, hãy liên hệ với tôi để được tư vấn miễn phí. Tôi là Phạm Minh Liêm, chuyên tư vấn, thiết kế, thi công và bảo trì các hệ thống Smart Home. Bà con có thể liên hệ với tôi qua:

• Điện thoại: 0902633999
• Nhắn tin Messenger: m.me/smarthomeminhliem
• Nhắn tin/Gọi Zalo: zalo.me/0902633999
• Hoặc ghé thăm cửa hàng tại: Ấp Đôi Ma, Xã Gia Thuận, Tỉnh Đồng Tháp.

Bài viết tiếp theo, chúng ta sẽ tìm hiểu về một "người anh em" của rơ-le, có khả năng "làm việc nặng" hơn nhiều, đó là Công tắc tơ (Contactor).