Relay là gì ?

Mến chào tất cả các bạn nhé, trong bài viết này mình và các bạn sẽ cùng nhau tìm hiểu về một chủ đề đó chính là ” relay là gì ? “. Đây là một chủ đề hay nói cách khác là một loại thiết bị được sử dụng rất phổ biến hiện nay. Và chính vì chúng được sử dụng rất phổ biến nên nhu cầu tìm hiểu về chúng cũng tăng rất cao. Chính vì thế mà bài viết này mình sẽ chia sẻ một ít kiến thức cá nhân do mình tìm hiểu về thu thập được để gửi đến các bạn. Nội dung chính bao gồm khái niệm về relay ? Cấu tạo của thiết bị ? Nguyên lý hoạt động ? Cách phân loại và các thông tin liên quan khác nữa. Hy vọng thông qua đó các bạn sẽ có thể có thêm thông tin để phục vụ cho mục đích cá nhân nhé. Còn bây giờ thì bắt đầu nào !

Đây là bài viết chia sẻ kiến thức, bên mình không kinh doanh mặt hàng này. Xin cám ơn !

Relay là gì ?

Trước khi vào nội dung chính thì chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiêu sơ lược về relay trước nhé, các bạn lần đầu tìm hiểu sẽ rất cần đến đấy. Relay hay còn gọi là rơ–le là tên gọi theo tiếng Pháp, đây là một công tắc (khóa K) điện từ được vận hành bởi một dòng điện tương đối nhỏ có thể bật hoặc tắt đối với một dòng điện lớn hơn nhiều. Bản chất của relay là một nam châm điện (một cuộn dây trở thành một nam châm tạm thời khi dòng điện chạy qua nó) và hệ thống các tiếp điểm đóng cắt có thiết kế module hóa dễ dàng lắp đặt. Bạn có thể nghĩ relay sẽ như một loại đòn bẩy điện vậy, khi chúng ta kích nó bằng một dòng điện nhỏ thì nó sẽ bật “đòn bẩy” một thiết bị nào đó đang sử dụng dòng điện lớn hơn nhiều.

Tuy nhiên thì khái niệm ở trên chỉ là dùng cho một số loại relay điện từ mà thôi, thực tế thì relay hay rơ-le được sử dụng rất nhiều trong nhiều lĩnh vực. Thực chất  nếu không quá khắc khe thì cụm từ relay thường xuyên được hiểu theo nghĩa đó là đóng/ngắt và nó bao gồm cho toàn bộ sở hữu chức năng này. Có nghĩa là với một tiếp điểm có thể tắt và mở lên nhằm kích hoạt hoặc thôi kích hoạt một quá trình, một thiết bị nào đó thì được gọi là relay. Một số loại cũng được xem như là một relay như công tắc báo động, các loại công tắc hành trình, công tắc còi báo,… Nói tóm lại rơ-le hay relay là một thiết bị thông dụng, gọn nhẹ, giá thành dễ tiếp cận và được sử dụng rộng rãi trong đời sống hằng ngày của chúng ta.

Cấu tạo của relay là gì ?

Về cấu trúc cơ bản của relay (rơ–le) điện từ sẽ bao gồm một cuộn dây kim loại đồng hoặc nhôm được quấn quanh một lõi sắt từ. Bộ phận này có phần tĩnh được gọi là ách từ (Yoke) và phần động được gọi là phần cứng (Armature). Phần cứng sẽ được kết nối với một tiếp điểm động, cuộn dây có tác dụng hút thanh tiếp điểm lại để tạo thành trạng thái NO và NC. Mạch tiếp điểm (mạch lực) có nhiệm vụ đóng cắt các thiết bị tải với dòng điện nhỏ và được cách ly bởi cuộn hút.

Còn với các loại relay thông thường thì chúng chỉ cấu tạo đơn giản như một khóa k giúp đóng và ngắt mạch để điều khiển quá trình tiếp theo của một hệ thống nào đó thôi nhé. Các bạn thuộc chuyên ngành kỹ thuật sẽ có thể dễ dàng hình dung hơn về sự mô tả cấu trúc của relay, hoặc các bạn cũng có thể tự tìm hiểu thông qua việc mở các thiết bị có dạng relay rẻ tiền ra để tham khảo.

Nguyên lý làm việc của relay là gì ?

Các bạn có thể quan sát sơ đồ mô tả bên mình cung cấp bên dưới để tiện cho việc hình dung nhé. Khi dòng điện chạy qua mạch thứ nhất (1) thì nó sẽ kích hoạt nam châm điện (màu nâu) và tạo ra từ trường để thu hút một tiếp điểm (màu đỏ) và kích hoạt mạch thứ hai (2). Khi tắt nguồn, một lò xo được lắp trước vào tiếp điểm có nhiệm vụ kéo tiếp điểm trở lại vị trí ban đầu, tắt mạch thứ hai một lần nữa.

Đây là một ví dụ cơ bản về một 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 rơle mở là phổ biến nhất và được dùng nhiều nhất hiện nay.

Bên dưới đây là một hình ảnh khác cho thấy cách một relay 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.

Nhìn vào sơ đồ này các bạn có thể hình dung ra được cách thức hoạt động của một rơ le khá đơn giản đúng không nào. Ở trạng thái không có dòng điện tác dụng vào khóa k (1) thì cuộn dây (2) không được kích và không có từ trường để đóng khóa k (3) đồng nghĩa với việc đèn sẽ không sáng. Tuy nhiên nếu vì một tác nhân nào đó khiến khóa k (1) đóng thì sẽ có dòng điện chạy qua cuộn dây (2) sinh ra từ trường để đóng khóa k (3), lúc này đèn sẽ sáng và toàn bộ mạch được kín.

Tóm lại nguyên lý chung cho các relay điện từ bào gồm các bước:

• Nguồn điện phải được cung cấp cho cuộn dây để tạo ra từ trường
• Từ trường được chuyển thành cơ thông qua việc hút phần ứng
• Phần ứng có nhiệm vụ đóng/mở một hoặc nhiều tiếp điểm
• Các tiếp điểm cho phép chuyển mạch điện sang tải như thiết bị điện tử khác, động cơ, quạt, bóng đèn,…
• Sau khi điện áp bị loại bỏ thì từ trường biến mất, các tiếp điểm trở lại vị trí như ban dầu
• Các tiếp điểm có thể thường đóng hoặc thường hở

Các loại relay (rơ-le) trên thị trường hiện nay:

Theo mình được biết thì trên thị trường hiện nay sẽ có hai dạng relay là 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). Nếu chúng ta so sánh giữa 2 module rơ-le có cùng thông số kỹ thuật thì hầu hết mọi linh kiện của nó đều giống nhau, chỉ khác nhau ở chỗ cái transistor của mỗi module. Chính vì bộ phận transistor này nên ta mới có được 2 loại module rơ-le (có 2 loại transistor là NPN – kích ở mức cao, và PNP – kích ở mức thấp). Các bạn có thể tham khảo một số hình ảnh mô tả bên dưới về 2 loại relay này nhé.

Cách xác định trạng thái của một rơ–le:

Như ở trên thị thì chúng ta có 2 dạng relay thường dùng đó là dạng thường đóng (NO) và thường ngắt (NC) và hơn hết là chúng ta lại có thêm 2 loại kích ở mức cao và mức thấp. Vậy thì câu hỏi đặt ra là nếu chúng ta có một con relay thì làm sao chúng ta có thể xác định được bản chất của nó thuộc loại nào để sử dụng. Có thể nhiều bạn đã có kinh nghiệm từ trước thì không còn gì để bàn, nhưng một số bạn chưa gặp trường hợp này thì thật sự rất mất thời gian đấy. Và mình xin mách với các bạn một số cách đơn giản như sau:

• Trường hợp 1: nếu chúng ta đi mua một rơ le tại các nơi cung cấp thì rất dễ dàng xử lý, nếu không rành thì có thể hỏi người cung cấp xem đây là loại gì hoặc là trực tiếp bảo người bán đưa cho mình một con relay theo yêu cầu.
• Trường hợp 2: nếu chúng ta có sẵn các loại relay thì sẽ không thể nào hỏi được chủ tiệm rồi đúng không nào, lúc nào sẽ có 2 cách giải quyết nhé.
  • Các bạn có thể lên google search model relay bạn đang có thì sẽ có đầy đủ tất cả các thông tin cần có về thường đóng hay thường mở, kích mức cao hay kích mức thấp,…
  • Các bạn không có internet thì có thể đo lường các chân điều khiển của relay nhé, cách này hơi phức tạp mình sẽ hướng dẫn chi tiết hơn trong các phần tiếp theo.

Các thông số thường thấy của bộ relay là gì ?

Các thông số của module rơ – le cũng chính là các thông số của hai bộ phận cấu thành nên chúng là rơ – le và transistor. Cụ thể thì chúng sẽ có các thông số như sau:

Hiệu điện thế kích tối ưu:

Thông số này khá quan trọng vì nó sẽ quyết định đến chuyện cái relay của các bạn có sử dụng được hay không. Chẳng hạn như bạn cần một module relay sẽ làm nhiệm vụ bật tắt một bóng đèn có điện áp 220V khi trời tối từ một cảm biến ánh sáng hoạt động ở mức 5 -12V. Lúc này thì bạn bảo họ bán loại module relay 5V (5 volt) hoặc module relay 12V (12 volt) kích ở mức cao. Có như thế thì mới hoạt động tốt được nhé.

Hiệu điện thế và cường độ dòng điện tối đa:

Đây là các thông số thể hiện mức dòng điện cũng như hiệu điện thế tối đa của các thiết bị mà các bạn muốn đóng/ngắt có thể đấu dây với rơ – le. Và thường chúng sẽ in lên trên thiết bị để chúng ta quan sát, đại loại như hình bên dưới nè.

Các ý nghĩa như sau:

• 10A – 250VAC: cường độ dòng điện tối đa qua các tiếp điểm của rơ-le là 10A với hiệu điện thế 250VAC
• 10A – 30VDC: cường độ dòng điện tối đa qua các tiếp điểm của rơ-le là 10A với hiệu điện thế 30VDC
• 10A – 125VAC: cường độ dòng điện tối đa qua các tiếp điểm của rơ-le là 10A với hiệu điện thế 125VAC
• 10A – 28VDC: cường độ dòng điện tối đa qua các tiếp điểm của rơ-le là 10A với hiệu điện thế 28VDC
• SRD-05VDC-SL-C: hiệu điện thế kích tối ưu là 5V.

Cách sử dụng relay hay rơ le như thế nào ?

Trong phần này mình sẽ hướng dẫn các bạn cách thức sử dụng cũng như đấu dây các thiết bị khác với rơ – le nhé. Việc có kiến thức về cách sử dụng hay đấu dây sẽ là một lợi thế trong việc sử dụng và vận hành, hơn nữa sẽ tiết kiệm chi phí hơn so với việc chúng ta thuê người khác lắp đặt hộ đúng không nào. Thông thường thì một relay sẽ có 6 chân gồm 3 chân kích và 3 chân kết nối với thiết bị điện áp cao. Cụ thể chúng ta sẽ đấu dây như sau:

Với 3 chân kích của relay:

• + : ta sẽ dùng để cấp hiệu điện thế tối ưu
• – : ta sẽ dùng để nối với cực âm
• S : đây là chân tín hiệu, tùy vào loại module rơ-le mà nó sẽ làm nhiệm vụ kích rơ-le:
  • Nếu bạn đang dùng module rơ-le kích ở mức cao và chân S bạn cấp điện thế dương vào thì module rơ-le của bạn sẽ được kích, ngược lại thì không.
  • Tương tự với module rơ-le kích ở mức thấp.

Với 3 còn lại:

• COM: chân nối với 1 chân bất kỳ của đồ dùng điện, nhưng mình khuyên bạn nên mắc vào đây chân lửa (nóng) nếu dùng hiệu điện thế xoay chiều và cực dương nếu là hiệu điện một chiều.
• ON hoặc NO: chân này bạn sẽ nối với chân lửa (nóng) nếu dùng điện xoay chiều và cực dương của nguồn nếu dòng điện một chiều.
• OFF hoặc NC: chân này bạn sẽ nối chân lạnh (trung hòa) nếu dùng điện xoay chiều và cực âm của nguồn nếu dùng điện một chiều.

Các nguyên tắc khi sử dụng một relay là gì ?

Để thiết bị có thể hoạt động tốt thì chúng ta cần lưu ý các nguyên tắc vận hành, điều này giúp tăng tuổi thọ của rơ le và tránh các sự cố không mong muốn. Hơn nữa relay là một công tắc, là khởi nguồn của một quá trình hoạt động nào đó, nếu như chúng không hoạt động trong một vài trường hợp thì hậu quả về tài sản và tính mạng cũng sẽ có nguy cơ bị ảnh hưởng đấy nhé. Ccụ thể các nguyên tắc như sau:

• Phải đảm bảo rằng các tín hiệu dòng điện được cấp vào cuộn dây
• Phải kết nối chắc chắn các mối dấu dây, tránh gây hở
• Thường xuyên chạy thử relay 
• Thường xuyên bảo trì và vệ sinh relay theo định kì
• Chọn mua các loại relay từ những nơi cung cấp uy tín và chất lượng

Chúng ta phải đảm bảo rằng relay hoạt động theo đúng các nguyên tắc như trên nhé. Có thể với một số ứng dụng sẽ không cần thiết để áp dụng các nguyên tắc trên, nhưng nếu với các ứng dụng có mức nghiêm trọng cao và có sức ảnh hưởng đến đến quá trình sản xuất hay dễ gặp sự cố thì nên cẩn thận vẫn hơn.

Ứng dụng module relay trong thực tế như thế nào ?

Có thể nói các ứng dụng của relay trong thực tế là rất phổ biến nhất là trong các ứng dụng tự động hóa. Chúng thường được sử dụng kèm với các loại cảm biến báo mức như cảm biến nhiệt độ, áp suất, mực nước, độ ẩm,…Relay thường được tích hợp trong các ngõ ra của các loại màn hình hiển thị, công tắc báo mức hay thiết bị chuyển đổi tín hiệu. Sử dụng các tín hiệu điện áp nhỏ từ các cảm biến để kích hoạt các thiết bị có điện áp cao hơn.

Hơn hết với sự phát triển của các loại dây chuyền sản xuất và chế biến, tất cả mọi thứ đều hướng tới sự tự động không dần không có bàn tay con người can thiệp vào. Các loại relay nhận biết thông qua các tín hiệu từ cảm biến sẽ là sự lựa chọn hàng đầu vì chúng có thể hoạt động và giám sát xuyên suốt. Hơn hết vì giá thành ngày càng dễ tiếp cận nên hầu hết các loại relay được sử dụng như là một khóa k tự động và tiện ích trong các ngành công nghiệp sản xuất và chế tạo hiện nay.

Lời kết:

Trên đây là một số thông tin và kiến thức cơ bản về relay là gì ? Hy vọng nó sẽ cần thiết cho những bạn đang cần tìm hiểu. Vì là kiến thức cá nhân và thu thập được trên các trang mạng nên không thể tránh khỏi sai sót, rất mong được sự đóng góp của các bạn để bài viết được hoàn hảo hơn. Mọi thắc mắc cần tư vấn các bạn có thể liên hệ mình qua các thông tin sau:

Email: An.nguyen@bff-tech.com

Website: congnghedoluong.com và thietbicambien.vn