Rơ le thời gian: Cấu tạo, nguyên lý làm việc và ứng dụng

Tin Trung

• Kiến thức Relay - Rơ le
• Th10 21, 2024
• 5332 lượt xem

Rơ le thời gian hay relay thời gian là thiết bị điện thường xuất hiện trong hệ thống điều khiển tự động, có nhiệm vụ hỗ trợ điều khiển các trạng thái của mạch điện tử. BTB Electric sẽ cung cấp tới bạn những thông tin về cấu tạo, ký hiệu kỹ thuật, nguyên lý làm việc và ứng dụng của loại thiết bị điện này trong bài viết sau.

Rơ le thời gian là gì?

Rơ le thời gian (tên gọi kỹ thuật là Timer) là thiết bị điện tạo độ trễ thời gian qua việc sử dụng bộ mạch điện tử để điều chỉnh thời gian đóng ngắt của các tiếp điểm điện. Loại rơ le điều khiển này được sử dụng trong mạch điều khiển tự động với vai trò trung gian kết nối thiết bị điều khiển và thiết bị vận hành. 

Trong thực tế, rơ le thời gian tắt các thiết bị vận hành khi không hoạt động nhằm tiết kiệm năng lượng và đảm bảo tuổi thọ thiết bị. Thời gian chuyển đóng - ngắt của rơ le này được tính theo mili giây (ms), giây (s) hoặc phút (m), giờ (h); thông số tùy thuộc vào yêu cầu hệ thống và có thể điều chỉnh. 

Các loại rơ le thời gian

Rơ le thời gian được phân loại ứng với các dạng tiếp điểm đóng - mở là Timer ON delay và Timer OFF delay (rơ le thời gian mở và rơ le thời gian đóng). Ngoài ra có loại rơ le 24H được dùng để tạo chu kỳ điều khiển cố định theo ngày. Rơ le ON và OFF khác nhau ở nguyên lý hoạt động. 

Rơ le thời gian tác động trễ - ON-delay relay timer

Với ON-delay relay timer, khi cuộn dây bên trong được cấp điện thông qua 2 chân nguồn (chân 7 và chân 2), bộ đếm thời gian bắt đầu đếm từ 0 đến mốc đã đặt trước. Khi thời gian đếm tích lũy chạm tới thời gian đặt trước, rơ le sẽ tự chuyển đổi trạng thái và cho cả tiếp điểm. Sau đó hệ thống truyền động vẫn hoạt động bình thường. Ngược lại nếu không cấp điện cho cuộn dây, thời gian bộ đếm bị hủy và rơ le sẽ trả lại trạng thái cho tiếp điểm.

Relay thời gian tác động trễ có 2 tiếp điểm:

• TR1-1: Tiếp điểm thường mở (NO), có chức năng đóng chậm – ngắt nhanh.
• TR1-2: Tiếp điểm thường đóng (NC), có chức năng mở chậm – đóng nhanh.

Rơ le thời gian ngắt trễ - OFF-delay relay timer

Khi cấp điện cho cuộn dây trong OFF-delay relay timer, ngay lập tức sẽ làm tiếp điểm thay đổi trạng thái (đóng - mở). Sau đó hệ thống hoạt động bình thường. Khi dừng cấp điện, tiếp điểm tức thời sẽ được trả về trạng thái ban đầu nhưng tiếp điểm định thời vẫn duy trì thêm một khoảng thời gian nữa rồi mới về lại trạng thái cũ.

Relay thời gian ngắt trễ có 2 tiếp điểm:

• TR1-1: Tiếp điểm thường mở (NO), có chức năng đóng nhanh – ngắt chậm.
• TR1-2: Tiếp điểm thường đóng (NC), có chức năng mở nhanh – đóng chậm.

Ngoài việc phân loại theo trạng thái, rơ le bảo vệ này có thể chia theo ứng dụng:

• Relay thời gian điện: Dùng cho tụ điện, điện trở,...
• Relay thời gian cơ khí: Dùng để điều khiển cơ chế đẩy trục, cơ chế xoay,... của thiết bị cơ khí
• Relay thời gian chuyển động: Dùng các cảm biến chuyển động để tạo độ trễ thời gian
• Relay thời gian điện tử số: Dùng cho bộ đếm, bộ nhớ và một số linh kiện điện tử khác

Cấu tạo và ký hiệu của rơ le thời gian

Dù cho là loại rơ le thời gian nào thì cấu tạo đều có những đặc điểm chung. Thông thường loại rơ le này có cấu tạo bao gồm các thiết bị chính như: Cuộn dây, mạch từ nam châm, mạch điện tử đếm thời gian, tiếp điểm, vỏ bảo vệ, đồng hồ hiển thị,...

Trong ký hiệu của rơ le thời gian trên bản vẽ, cả rơ le ON và OFF đều có chung ký hiệu cho tiếp điểm tức thời. Ngược lại ký hiệu tiếp điểm định thời và ký hiệu cuộn dây trên 2 loại rơ le là khác nhau.

Ứng dụng của rơ le thời gian

Rơ le thời gian được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như:

• Kiểm soát hoạt động của hệ thống hoặc thiết bị giúp hạn chế sai lỗi và xảy ra các sự cố không mong muốn.
• Bảo vệ hệ thống và thiết bị khỏi các tác nhân truyền tải như quá tải, quá áp, sốc điện,...
• Tiết kiệm năng lượng khi thiết bị không cần thiết hoạt động.
• Tạo chu kỳ điều khiển thiết bị theo khoảng thời gian cố định.
• Tạo tín hiệu hình ảnh hoặc tín hiệu âm thanh theo chu kỳ nhằm hỗ trợ kiểm soát các thiết bị điện tử một cách trực quan hơn.

Với nhiều lợi ích như vậy, relay thời gian đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong thực tế:

• Hệ thống điện tòa nhà: Điều khiển hệ thống chiếu sáng, hệ cửa tự động, rào chắn,...
• Hệ thống nước: Điều khiển máy bơm, hệ thống tưới, đập ngăn nước,..
• Hệ thống cảnh báo: Kích hoạt cảnh báo khi phát hiện lỗi.
• Hệ thống điện ô tô: Đóng ngắt mạch điều khiển điện.
• Hệ thống điện gia đình: Điều khiển quạt, bóng đèn, điều hòa, bình nước nóng,..
• Ứng dụng trong các lĩnh vực: truyền tải điện, tự động hóa, hệ thống sản xuất, y tế,...

Xem thêm: So sánh điểm giống và khác nhau giữa contactor và relay

Hướng dẫn đấu dây rơ le thời gian

BTB Electric giới thiệu một số sơ đồ đấu dây cho rơ le thời gian ứng dụng vào thực tế như hệ thống đèn chiếu sáng sân vườn và hẹn giờ khởi động động cơ.

Trong sơ đồ timer delay điều khiển chiếu sáng, nguồn điện 220V được nối với MCB và RCCB để bảo vệ quá tải, ngắn mạch, chống giật. Sau đó dòng điện chạy qua contactor đóng ngắt, rồi rẽ nhánh sang rơ le thời gian và các bóng đèn. Khi dòng điện chạy qua thì đèn chưa sáng ngay mà chờ tín hiệu từ relay thời gian truyền tới contactor để điều khiển đèn.

Trong sơ đồ timer delay điều khiển động cơ, nguồn điện được nối tới các aptomat mắc song song, truyền tới contactor rồi tới động cơ. Trong khi nguồn điện cho timer delay được dẫn từ mạch song song khác rồi nối tới các contactor và tiếp điểm.

Việc kiểm soát thời gian hoạt động của thiết bị điện trở nên dễ dàng và thuận tiện hơn nhiều khi sử dụng rơ le thời gian. Để tham khảo thêm các sơ đồ lắp đặt loại rơ le này, bạn có thể xem tại kênh Youtube BTB Electric Vietnam hoặc các bài viết trên website BTB Electric.