Rơ le nhiệt là gì? Nguyên lý làm việc của Rơ le nhiệt

Rơ le nhiệt là thiết bị điện được sử dụng rất phổ biến hiện nay. Chúng có tác dụng giúp cho động cơ, cũng như các thiết bị sử dụng điện không bị hư hỏng bởi bất kỳ sự thay đổi đột ngột của dòng điện. Vậy cấu tạo rơle nhiệt như thế nào? Và nguyên tắc hoạt động của nó ra sao? Hãy cùng Công ty Điện Nước T&T tìm lời giải đáp trong bài chia sẻ sau nhé.

Rơ le nhiệt là gì?

Rơ le là một loại thiết bị có công dụng bảo vệ mạch điện và thiết bị điện khỏi tình trạng hỏng khi có dòng điện quá tải chảy qua. Thiết bị này còn có tên gọi khác là relay.

Rơ le có chức năng đóng cắt các vị trí tiếp điểm khi dòng điện tăng đột ngột và sinh ra nhiệt khiến thanh kim loại bị giãn nở. Nhờ có rơ le mà các thiết bị điện tử hoạt động ổn định. Vì thế, thiết bị này ngày nay được ứng dụng nhiều trong các hệ thống điện.

Hiện nay, rơ le được dùng trong dòng điện xoay chiều có công suất 500V, và tần số 50Hz. Thêm vào đó, trên thị trường còn có loại mới dành cho dòng điện một chiều với công suất lên tới 440V, 150A.

Do rơ le có thời gian làm việc chỉ vài giây hoặc tối đa trong vài phút nên nó không thể đảm bảo khi dùng bảo vệ ngắn mạch. Vì thế, các kỹ sư thường lắp chúng kèm theo cầu chì để tạo hệ thống bảo vệ ngắn mạch hiệu quả.

Cấu tạo rơ le nhiệt

Cấu tạo của role nhiệt 3 pha không quá phức tạp, do đó, cách sử dụng của chúng cũng tương đối đơn giản. Một rơ le gồm 8 bộ phận sau đây:

– Số 1 là Đòn bẩy.

– Số 2 là Tiếp điểm thường đóng.

– Số 3 là Tiếp điểm thường mở.

– Số 4 là Vít chỉnh dòng điện tác động.

– Số 5 là Thanh lưỡng kim.

– Số 6 là Dây đốt nóng.

– Số 7 là Cần gạt.

– Số 8 là Nút phục hồi.

Nguyên lý làm việc của rơle nhiệt

Rơ le nhiệt làm việc dựa trên sự thay đổi của nhiệt độ dòng điện. Khi phát hiện dòng điện quá tải, sinh ra nhiệt lớn thì tấm kim loại của rơ le sẽ bị đốt nóng, dẫn đến hiện tượng giãn nở và là nguyên nhân rơ le nhiệt nhảy. Xét về tính chất hoạt động thì nó tương đối giống Aptomat.

Cụ thể, thành phần cơ bản của rơ le là phiến kim loại kép, được ghép từ 2 thanh kim loại và có chỉ số giãn nở khác nhau sẽ giúp thiết bị này hoạt động hiệu quả.

Thanh kim loại 1 có hệ số giãn nở thấp hơn (thanh này làm từ invar có 36% Ni và 64% Fe). Còn thanh kim loại 2 được làm từ đồng thau hay hợp kim thép crom và niken nên sẽ có chỉ số giãn nở gấp 20 lần so với thanh 1.

Khi dòng điện thay đổi đột ngột, lượng nhiệt sinh ra tác động lên phiến kim loại kép làm nó bị uốn theo chiều của thanh 1 (thanh có hệ số giãn nở thấp). Độ uốn cong nhiều hay ít còn tùy thuộc vào độ dài và dày của thanh kim loại.

Phân loại rơ le nhiệt

Có khá nhiều tiêu chí để chia rơ le. Cụ thể:

– Dựa vào kết cấu rơ le: rơ le nhiệt hở và rơ le nhiệt kín

– Theo mục đích sử dụn: rơ le một cực và rơ le 2 cực.

– Theo phương pháp đốt nóng: rơ le đốt nóng trực tiếp, đốt nóng gián tiếp và đốt nóng hỗn hợp. Theo cách phân loại này thì rơ le đốt nóng hỗn hợp được dùng phổ biến nhất vì có tính ổn định tốt, đảm bảo an toàn cho thiết bị điện và người dùng. 

– Ngoài ra còn có rơ le nhiệt 3 pha, 1 pha,..

Cách chọn rơ le nhiệt

Tính chất cơ bản của rơ le nhiệt là quan hệ giữa dòng điện phụ tải với thời gian tác động, gọi là đường đặc tính A – s. Vì thế, để đảm bảo thiết bị có tuổi thọ lâu dài thì bạn cần lựa chọn thông số kỹ thuật của rơ le nhiệt phù hợp với số liệu kỹ thuật của các thiết bị điện cần được bảo vệ và đặc điểm về thời gian của dòng điện.

Tức là rơ le có đường đặc tính A – s sát với đường A – s của thiết bị điện. Nếu chọn loại thấp hơn thì không tận dụng hết công suất động cơ điện, còn loại cao hơn lại làm giảm tuổi thọ của thiết bị điện.

Thực tế, cách chọn lựa phù hợp thường được sử dụng là dòng điện định mức của Rơ le bằng dòng điện định mức của thiết bị điện cần bảo vệ. Đồng thời, xem xét đến hoạt động của phụ tải cùng nhiệt độ của môi trường xung quanh.

Những lưu ý khi chọn rơ le nhiệt:

– Chọn loại có thông số kỹ thuật của rơ le nhiệt phù hợp nhu cầu sử dụng.

– Rơ le nhiệt phải phù hợp với contactor. Bạn dựa vào các thông số kỹ thuật được ghi trên catalogue để xem xét và quyết định.

– Nên chọn loại có dải chỉnh dòng lớn hơn một chút so với nhu cầu sử dụng, nhằm có thể điều chỉnh trong hoạt động thực tải.

Ý nghĩa của một số ký hiệu trên rơ le nhiệt

– COM (viết tắt của common): có nghĩa là chân chung, và chúng luôn được nối kết với 1 trong 2 chân còn lại. Còn kết nối với chân nào thì phụ thuộc trạng thái hoạt động của rơ le. 

+ NC (viết tắt của Normally Closed): khi rơ le nhiệt xảy ra sự cố thì tiếp điểm này bị ngắt và NC sẽ được nối với mạch điều khiển.

+ NO (viết tắt của Normally Open): ngược lại với NC. Khi xảy ra sự cố, NO được kết nối với còi hoặc đèn báo động.