Relay nhiệt (rơ le nhiệt) là một khí cụ điện có chức năng bảo vệ mạch điện vô cùng quen thuộc, và được sử dụng phổ biến trong hệ thống mạng lưới điện hiện nay. Vậy relay nhiệt là gì? Nguyên lý hoạt động, cách chọn relay nhiệt thế nào? Hãy cùng dantri24h7 tìm hiểu qua bài viết sau.
Relay nhiệt là gì?
Relay nhiệt (rơ le nhiệt) là một khí cụ điện có chức năng đóng ngắt tiếp điểm tự động để bảo vệ các mạch điện và thiết bị điện. Relay nhiệt được dùng phổ biến trong hệ thống lưới điện công nghiệp cũng như mạng lưới điện dân dụng.
Relay nhiệt hoạt động dưới tác động nhiệt, khi dòng điện đi qua biến đổi đột ngột sinh ra nhiệt tác động lên các thanh kim loại làm chúng bị giãn nở và các tiếp điểm sẽ đóng ngắt tự động. Vì vậy các thiết bị và máy móc trong hệ thống sẽ hoạt động ổn định hơn. Trong mạng lưới điện công nghiệp hiện nay relay nhiệt được lắp kèm với khởi động từ tạo nên một bộ đôi thiết bị bảo vệ chắc chắn cho các động cơ, thiết bị điện, mạch điện không bị hư hỏng khi quá tải.
Ai đã phát minh ra relay nhiệt?
Relay nhiệt được phát minh bởi nhà tiên phong điện từ Mỹ Joseph Henry vào năm 1835. Trong cuộc biểu tình xảy ra ở Đại học New Jersey, khi đó Joseph Henry đã dùng một nam châm điện nhỏ để bật và tắt một cái lớn hơn và ông đã suy đón rằng relay nhiệt có thể sử dụng để điều khiển các máy điện trong khoản cách dài.
Joseph Henry đã áp dụng ý tưởng này cho một phát minh khác mà ông đang thực hiện cùng lúc vào thời điểm đó là điện báo điện tử (tiền thân của điện thoại). Sau này được William Cooke và Wheatstone phát triển thành công ở Anh và được Samuel FB Morse phát triển nổi tiếng ở Hoa Kỳ
Relay nhiệt sau này được sử dụng trong máy tính điện tử đời đầu và chuyển mạch điện thoại. Được sử dụng rất phổ biến khi bóng bán dẫn xuât hiện ở cuối những năm 1940.
Cấu tạo Relay nhiệt
Relay nhiệt có cấu tạo khá đơn giản gồm những bộ phận sau:
- Đòn bẩy
- Tiếp điểm đóng (NC)
- Tiếp điểm mở (NO
- Vít chỉnh dòng điện tác động
- Thanh lưỡi kim
- Dây đốt nóng
- Cần gạt
- Nút phục hồi (Reset)
Nguyên lý hoạt động của Relay nhiệt
Relay nhiệt hoạt động bởi sự thay đổi nhiệt độ của dòng điện. Khi dòng điện biến đổi đột ngột hoặc quá tải sẽ sinh ra một nhiệt lượng lớn tác động lên thanh kim loại kép trong relay bị đốt nóng, dẫn tới hiện tượng giãn nở vì nhiệt. Relay nhiệt thành phần cấu tạo quan trọng là phiến kim loại kép, từ 2 thanh kim loại, 1 thanh có hệ số giãn nở ít hơn và thường dùng là invar (gồm 36% Ni + 64% Fe), thanh thứ 2 có hệ số giãn nở lớn hơn khoảng 20 lần so với thanh số 1, thường được làm từ thép crom – niken hoặc đồng thau.
Khi dòng điện có sự biến đổi đột ngột, nhiệt độ sẽ tác động lên phiến kim loại kép khiến nó uốn cong theo chiều thanh kim loại có hệ số giãn nở nhỏ hơn để dòng điện trực tiếp đi qua hoặc dây điện trở bao quanh. Độ uốn cong của thanh kim loại nhiều hay ít phụ thuộc vào độ dài và độ dày, mỏng của nó.
Phân loại Relay nhiệt
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại relay nhiệt. Tuỳ theo kết cấu và từng tiêu chí người ta chia thành những nhóm như sau:
- Phân loại theo kết cấu relay nhiệt có 2 loại: Kiểu kín và kiểu hở
- Phân loại theo yêu cầu sử dụng hiện nay thì có 2 loại: Relay nhiệt 1 cực và 2 cực
- Phân loại dựa theo phương thức đốt nóng thì có 3 loại:
Đốt nóng trực tiếp: Cho dòng điện đi qua thanh kim loại trực tiếp, loại này có cấu tạo đơn giản, khi muốn thay đổi dòng điện định mức thì thay đổi thanh kim loại kép phù hợp, loại này thường ít dùng
Đốt nóng gián tiếp: Dòng điện chạy qua phần tử đốt nóng độc lập và toả nhiệt gián tiếp làm uốn cong thanh kim loại kép.
Đốt nóng hỗn hợp: Loại này vừa đốt trực tiếp vừa có thể đốt gián tiếp, có tính ổn định tương đối cao,an toàn cho người dùng, nên được sử dụng nhiều
- Ngoài ra, relay nhiệt còn có các loại như: relay nhiệt 1 pha, relay nhiệt 3 pha…
Cách chọn Relay nhiệt
Trên thực tế việc chọn lựa relay nhiệt rất quan trọng, người dùng cần lưu ý những điểm sau:
- Chọn đúng loại relay nhiệt phù hợp với mục đích sử dụng của mình
- Với những đặc tính cơ bản của relay nhiệt là dòng điện và thời gian tác động, để đảm bảo được chất lượng và độ bền của relay nhiệt thì những thông số về kỹ thuật của relay nhiệt là điều cần lưu ý nhất, thông số này được nhà sản xuất ghi trên sản phẩm.
- Khi chọn relay nhiệt thì công suất của động cơ điện cũng cần lưu ý không nên chọn quá cao sẽ không có tác dụng bảo vệ tốt nhất
- Nên chọn relay nhiệt có dải chỉnh dòng lớn dòng sử dụng để có thể điều chỉnh trong hoạt động thực tải.
Trên đây là những thông tin cơ bản Dân Trí cung cấp về nguyên lý hoạt động, cấu tạo, cách chọn và những lưu ý giúp bạn chọn được relay nhiệt phù hợp với mục đích sử dụng của mình
