Rơle là một thiết bị điều khiển điện. Nó là một thiết bị điện gây ra sự thay đổi bước xác định trước về đại lượng được kiểm soát trong mạch đầu ra điện khi sự thay đổi về đại lượng đầu vào (đại lượng kích thích) đạt đến yêu cầu quy định. Nó có mối quan hệ tương tác giữa hệ thống điều khiển (còn gọi là vòng đầu vào) và hệ thống được điều khiển (còn gọi là vòng đầu ra). Thường được sử dụng trong các mạch điều khiển tự động, nó thực chất là một "công tắc tự động" sử dụng dòng điện nhỏ để điều khiển hoạt động của dòng điện lớn. Do đó, nó đóng vai trò điều chỉnh tự động, bảo vệ an toàn và chuyển đổi mạch trong mạch.
Bài viết này chủ yếu giới thiệu sự khác biệt giữa rơle DC và rơle AC. Đầu tiên chúng ta cùng tìm hiểu đặc điểm cấu tạo của rơle DC và cách phân biệt rơle AC và rơle DC.
Đặc điểm cấu trúc của rơle DC
Do rơle DC không tạo ra điện kháng khi được kết nối với DC nên đường kính cuộn dây của rơle DC tương đối mỏng, chủ yếu để tăng điện trở trong và ngăn ngừa hiện tượng đoản mạch gần đúng. Do nhiệt sinh ra trong quá trình hoạt động lớn nên rơle được đặt ở mức cao. Dài hơn, chủ yếu để tản nhiệt tốt.
Nguyên lý làm việc của rơle DC
Rơle DC bao gồm cuộn dây, lõi sắt và một số nhóm tiếp điểm thường mở và thường đóng.
Khi cuộn dây rơle được nối với dòng điện một chiều có điện áp định mức, cuộn dây sẽ tạo ra từ trường, hút lõi sắt chuyển động, tiếp điểm thường mở nối với lõi sắt đóng lại, đồng thời, tiếp điểm thường đóng mở ra.
Khi cuộn dây rơle bị mất điện, cuộn dây mất từ trường, lõi sắt bị hút trở về vị trí ban đầu dưới tác dụng của lò xo, tiếp điểm thường mở nối với lõi sắt mở ra, đồng thời, tiếp điểm thường đóng sẽ đóng lại.
Rơle là để điều khiển bật / tắt cuộn dây để thực hiện bật và tắt tiếp điểm, nhằm đạt được khả năng điều khiển logic của thiết bị.
Rơle AC
Nguyên lý làm việc của rơle điện từ AC về cơ bản giống như rơle điện từ DC. Rơle điện từ AC hoạt động trong mạch điện xoay chiều. Khi dòng điện xoay chiều đi qua cuộn dây sẽ tạo ra từ thông xoay chiều trong lõi sắt. Do lực kéo (lực hút điện từ) là từ thông φ Bình phương tỉ lệ với bình phương nên khi dòng điện đổi chiều thì lực kéo không đổi chiều mà luôn hút phần ứng vào lõi sắt theo một chiều.
Tuy nhiên, do dòng điện xoay chiều tạo ra từ thông xoay chiều trong lõi sắt nên rơle điện từ xoay chiều có những đặc điểm đặc biệt về cấu tạo và đặc tính.
Cấu trúc của rơle AC
Cuộn dây của rơle AC ngắn và đường kính dây dày, chủ yếu là do cuộn dây có điện trở lớn sau khi cấp AC vào dây, và đường kính dây dày có thể làm giảm điện trở trong và sinh nhiệt. Ngoài ra, lực điện từ của cuộn dây sẽ sinh ra khi AC vượt qua 0 Giảm, lực kéo vào không mạnh, xảy ra rung lắc nên một vòng đoản mạch được thêm vào phần bề mặt hút của nam châm. Khi từ trường thay đổi, một dòng điện xoáy được hình thành trong vòng ngắn mạch, từ đó tạo thành một lực điện từ theo hướng ngược lại với sự thay đổi của từ trường, làm chậm sự thay đổi của từ trường, để nam châm điện có thể bị hút tốt hơn.
Các tính năng: (Sự khác biệt so với rơle DC)
1. Vì dòng điện đi qua rơle điện từ AC là dòng điện xoay chiều biến thiên nên từ thông trong mạch từ của nó cũng thay đổi luân phiên (định luật hình sin thay vì định luật đường thẳng). Lực hút của phần ứng thay đổi trong khoảng từ 0 đến giá trị tối đa, do đó lực hút của rơle điện từ AC dao động và tần số thay đổi gấp đôi tần số AC. Lực hút dao động này sẽ làm cho phần ứng rung nên về mặt kết cấu cần có biện pháp loại bỏ hiện tượng rung và ảnh hưởng đến tuổi thọ của rơle.
2. Khi nguồn điện xoay chiều đi qua lõi sắt sẽ tạo ra từ thông xoay chiều gây ra dòng điện xoáy trong lõi sắt và từ trường do dòng điện xoáy tạo ra ngược hướng với từ thông ban đầu gây ra một phần từ thông bị mất đi. Để giảm những tổn thất này, lõi sắt của rơle điện từ AC thường được xếp chồng lên nhau bằng các tấm thép silicon để giảm tổn thất từ tính và tổn thất do dòng điện xoáy, còn lõi sắt của rơle điện từ AC được xếp chồng lên nhau bằng các tấm thép silicon.
3. Ngoài ra, rơle điện từ DC chỉ có suất điện động ngược tại thời điểm bật nguồn hoặc tắt nguồn. Ở trạng thái ổn định, dòng điện qua cuộn dây chỉ được xác định bởi điện trở và rơle điện từ AC tồn tại ngay cả trong điều kiện ổn định. Ngược lại EMF, do đó dòng điện của rơle AC không được xác định bởi điện trở mà bởi điện kháng cảm ứng của cuộn dây. Điều này có nghĩa là khi tính toán mạch rơle AC phải xét đến độ tự cảm của cuộn dây. Quyết định chống)
Sự khác biệt giữa rơle DC và rơle AC
Nguyên lý làm việc của rơle DC và rơle AC giống nhau dựa trên nguyên lý điện từ, nhưng nguồn điện của rơle DC phải là DC và nguồn điện của rơle AC phải là nguồn AC. Điện trở DC của cuộn dây rơle DC rất lớn, dòng điện trong cuộn dây bằng điện áp chia cho điện trở DC của cuộn dây nên dây cuộn dây mỏng và số vòng dây lớn.
Số vòng dây của cuộn dây rơle AC tương đối nhỏ, vì giới hạn dòng điện trong mạch điện xoay chiều chủ yếu là điện kháng cuộn dây ngoại trừ điện trở cuộn dây. Độ lớn của điện kháng cảm ứng xl tỉ lệ với tần số của dòng điện xoay chiều. Tần số dòng điện một chiều bằng 0 nên độ tự cảm XL = 0, điện trở trong của cuộn dây rất nhỏ nên cuộn dây sẽ nóng lên và cháy. Ngược lại, khi nối rơle DC với nguồn điện xoay chiều, cuộn dây sẽ không đóng được do điện trở trong của cuộn dây lớn và độ tự cảm lớn nên không thể hoán đổi cho nhau.