12-09-2025
Rơ le điện từ là gì? Nguyên lý hoạt động và ứng dụng
Rơ le điện từ có khả năng phản ứng nhanh và được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điện thương mại và công nghiệp. Tổng hợp các thông tin về cấu tạo, nguyên lý làm việc và ứng dụng của dòng rơ le này có trong bài viết sau từ BTB Electric.
Rơ le điện từ là gì?
Rơ le điện từ là thiết bị đóng ngắt mạch điện tự động sử dụng cơ chế điện từ. Khi nguồn điện đi vào rơ le đạt giá trị nhất định, thiết bị sẽ phát tín hiệu và ngắt mạch. Rơ le điện từ có chức năng điều khiển, đảm bảo dòng điện qua mạch ổn định và giữ an toàn cho mạch điện. Mặt khác loại rơ le có thể cô lập sự cố trên mạch điện, cách ly với thiết bị phụ tải.
Rơ le điện từ xuất hiện trong mạch điện nhà ở, cơ quan, văn phòng, nhà máy sản xuất, công trình thương mại,… Các hệ thống điện này có đặc điểm chung là công suất tiêu thụ vừa, xu hướng tự động hóa cao.
Cấu tạo chi tiết của rơ le điện từ
Cấu tạo rơ le điện từ bao gồm các bộ phận chính là vỏ bảo vệ, tiếp điểm, cuộn dây, mạch từ, các cực tiếp xúc và các linh kiện.
- Mạch từ gồm phần tĩnh là tấm thép hình chữ U và phần động được thiết kế nối liền cơ khí và tiếp điểm động.
- Cuộn dây là nam châm điện từ, sản sinh từ trường khi có dòng điện chạy qua và có thể tác động lên tiếp điểm.
- Vỏ bảo vệ và các cực nối ngoài có chức năng bảo vệ linh kiện bên trong, kết nối với dây dẫn hoặc thiết bị điện khác.
Rơ le điện từ được thiết kế bố trí 5 chân, 8 chân hoặc 14 chân tùy thuộc yêu cầu mạch điện. Trong đó phổ biến nhất là loại rơ le 14 chân.
Nguyên lý hoạt động của rơ le điện từ
Nguyên lý hoạt động của rơ le điện từ có cơ sở là hoạt động của cuộn dây (nam châm điện) bên trong. Khi dòng điện chạy qua cuộn dây có sản sinh ra từ trường và gây lực hút đối với tiếp điểm động. Lực hút này tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện vào và tỉ lệ nghịch với khoảng hở giữa các mạch từ.
Trong trường hợp bình thường, lực hút cuộn dây lớn hơn lực kéo lò xo, tác động vào phần tiếp điểm động để kéo về phía tiếp điểm tĩnh, lấp đầy khe hở của mạch từ. Khi tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh tiếp xúc nhau sẽ cho phép dòng điện đi qua. Ngược lại khi dòng điện trong mạch vượt quá ngưỡng cường độ của rơ le điện từ, từ trường sẽ biến mất. Lực lò xo sẽ lớn hơn đẩy tiếp điểm động ra xa tiếp điểm tĩnh, tăng khoảng hở mạch từ và làm ngắt mạch điện.
Xem thêm: Nguyên lý hoạt động của rơ le trung gian
Phân loại rơ le điện từ
Rơ le điện từ được phân loại thành nhiều loại dựa trên đặc điểm cấu trúc và nguyên lý hoạt động.
- Rơ le có phần ứng thu hút: Rơ le kiểu phần ứng thu hút có cấu tạo đơn giản nhất trong các loại rơ le điện từ, với 2 loại phần ứng kiểu bản lề và kiểu pít tông. Loại rơ le này được ứng dụng trong các thiết bị bảo vệ quá dòng, quá áp hoặc làm rơ le phụ.
- Rơ le cảm ứng: Rơ le loại đĩa cảm ứng hoạt động theo nguyên lý cảm ứng điện từ, được dùng làm rơ le bảo vệ trong hệ thống điện AC xoay chiều, không hoạt động trong nguồn DC liên tục. Rơ le loại cốc cảm ứng sử dụng cốc nhôm hình chữ C làm đĩa quay, giúp giảm quán tính của đĩa và hoạt động ngắt mạch nhanh hơn. Loại rơ le điện từ này được dùng để so sánh hướng hoặc pha nhờ độ nhạy cao, độ rung ổn định.
- Rơ le có tia cân bằng: Đây là một loại rơ le có phần ứng thu hút khác với bản lề đặt giữa phần ứng và hai đầu là hai nam châm điện động lập. Đầu trái rơ le cung cấp momen xoắn giữ và đầu phải rơ le cung cấp momen vận hành.
- Rơ le cuộn dây động: Rơ le cuộn dây động rất nhạy, được sử dụng để bảo vệ khoảng cách trong hệ thống điện 1 chiều DC. Trong hệ thống AC, loại rơ le điện từ này cần trang bị thêm mạch chỉnh lưu.
- Rơ le sắt di chuyển phân cực: Rơ le sắt di chuyển phân cực này có cuộn dây phân cực, chỉ hoạt động với 1 cực nhất định của điện áp. Loại rơ le điện từ này được ứng dụng vào hệ thống điện 1 chiều DC có độ nhạy cao.
Ứng dụng của rơ le điện từ
Rơ le điện từ được ứng dụng trong nhiều hệ thống điện thiên hướng tự động hóa:
- Phân phối mạch điện thông qua tín hiệu điều khiển.
- Giám sát, đo lường hệ thống an toàn công nghiệp, kịp thời ngắt mạch khi có sự cố hỏng mạch, rò điện, cháy nổ.
- Bảo vệ an toàn các thiết bị điện, tránh tổn thất và đảm bảo hiệu quả khi vận hành hệ thống.
- Cách ly mạch xoay chiều AC với mạch 1 chiều DC; cách ly mạch điều khiển với mạch tải.
- Điều khiển mạch logic đơn giản, khóa liên động an toàn.
Bài viết trên đã cung cấp cho bạn các thông tin về cấu tạo, nguyên lý làm việc, phân loại và ứng dụng của rơ le điện từ. Xem thêm thông tin về các loại rơ le khác tại: Các loại rơ le bảo vệ phân theo chức năng và cấu tạo.
