Các loại relay nhiệt thường gặp

Nhu cầu sử dụng relay nhiệt hiện nay
 

Việc sử dụng rờ le nhiệt (relay nhiệt) đang rất phổ biến trong các hệ thống công nghiệp hóa hiện nay. Mặc dù việc dùng cảm biến có thể giúp đo nhiệt độ của dây động cơ một cách trực tiếp. Nhưng có một số trường hợp, nhất là đối với loại động cơ thiết kế cảm ứng xoay chiều sẽ có thể dùng relay nhiệt để đo độ nóng của động cơ. Việc xác định được nhiệt độ của động cơ sẽ giúp theo dõi được dòng điện động cơ đang sử dụng. So với sử dụng cảm biến trong hệ thống điện công nghiệp 3 pha thì sử dụng relay nhiệt giúp chủ đầu tư tiết kiệm được chi phí.

Thường thì relay nhiệt sẽ được đấu nối trực tiếp đến động cơ. Vì thế, khi dòng điện di chuyển đến động cơ cũng sẽ đồng thời di chuyển đến relay nhiệt. Khi phát hiện dòng điện vượt quá mức thiết lập, relay sẽ kích hoạt cơ chế mở 1 hoặc nhiều tiếp điểm cùng lúc để ngắt dòng điện di chuyển đến động cơ. 

Hoạt động của relay nhiệt có thể xác định khoảng thời gian quá tải trước khi có sự phản hồi, thường sẽ từ 5 - 30 giây. Yếu tố này rất quan trọng với động cơ, đặc biệt là những động cơ sử dụng cảm ứng xoay chiều. Bởi loại động cơ này có tính năng hút dòng điện rất nhiều khi khởi động. Nếu khi quá tải, relay nhiệt ngắt đột ngột sẽ khiến việc khởi động của động cơ khó có thể thực hiện.

Xem thêm: Relay nhiệt là gì? Nguyên lý hoạt động

Các loại relay nhiệt phổ biến
 

Trên thị trường hiện đang phổ biến với 3 loại relay nhiệt. Đó chính là:

Relay quá tải nhiệt lưỡng kim
 

Loại relay nhiệt này được làm từ 2 kim loại khác nhau, có hệ số giãn nở nhiệt không giống nhau nhưng lại được thiết kế gắn liền nhau. Theo đó, sẽ có 1 cuộn dây và được quấn xung quanh hoặc ở dần dải lưỡng kim đang mang điện.

Theo đó, dải lưỡng kim sẽ nóng lên khi dòng điện đi qua relay nhiệt cũng như động cơ. Khi đó, 2 kim loại của relay sẽ giãn nở với tốc độ khác nhau. Ở vị trí kim loại giãn nở nhiệt thấp sẽ thu hút dải uốn cong hướng về phía nó. Khởi động từ (contactor) thường đóng cũng sẽ được kích hoạt để mở ra giúp dòng điện không thể di chuyển đến động cơ. Khi tình trạng nhiệt giảm đi, relay lưỡng kim cũng nguội sẽ đưa mọi thứ trở lại bình thường. Mạch điện đến động cơ cũng sẽ được đặt lại tự động để động cơ có thể khởi động.

Nguyên lý: Dòng điện làm nóng dãi lưỡng kim làm cho dãi lưỡng kim uốn cong về một phía giúp kích hoạt cơ chế hoạt động của relay nhiệt.

Relay quá tải nhiệt bằng hợp kim Eutectic
 

Loại relay nhiệt sử dụng cả kim loại nóng chảy và đông đặc trong 1 ống cơ bản gọi là hợp kim Eutectic, nó sẽ được kết nối đến cuộn dây nóng. Theo đó, dòng điện sẽ chạy qua cuộn dây nóng để đến động cơ khiến cho hợp kim bị làm nóng. Đến một mức nhiệt quy định, hợp kim này sẽ bị nóng chảy thành chất lỏng.

Thực tế, vai trò của hợp kim Eutectic khi ở dạng rắn chính là cố định thiết bị cơ khí. Có thể kể đến như lò xo. Tuy nhiên khi nhiệt quá cao, hợp kim bị nung chảy sẽ khiến bộ máy cơ bị nhả ra. Các tiếp điểm quá tải cũng được mở. Chỉ khi hợp kim nguội và trở về vị trí rắn ban đầu thì thiết bị mới được đặt lại giúp hoạt động của rờ le (relay) trở lại như bình thường.

Nguyên lý: Dòng điện gây ra gia nhiệt làm cho hợp kim Eutectic hoá lỏng một cách nhanh chóng giúp kích hoạt cơ chế hoạt động của relay nhiệt.

Relay quá tải nhiệt điện tử
 

Vai trò của relay nhiệt này chính là dùng điện tử để đo dòng điện. Tuy nhiên, vì không sử dụng cơ chế làm nóng để cắt nguồn điện nên loại relay quá tải nhiệt điện tử sẽ không có được sự nhạy cảm cao nhất đối với sự thay đổi của môi trường xung quanh. Vì thế, độ chính xác cũng sẽ cao hơn.

Ưu điểm của relay nhiệt điện tử chính lá có thể cung cấp nhiều dữ liệu như: tỉ lệ amps đầy tải, tỷ lệ dùng công suất nhiệt hay thời gian hoạt động. Chính điều này giúp người vận hành có thể biết được nguy cơ relay có sự vấp ngã để có hướng xử lý nhanh, hiệu quả nhất.

Bên cạnh đó, dòng relay nhiệt điện tử này còn có thể giúp động cơ được an toàn trong tình trạng mất pha. Điều này xuất hiện khi 1 pha của dòng điện về số 0 amps. Tình trạng này thường xuất hiện khi cầu chì bị nổ hay đoản mạch. Khả năng bảo vệ động cơ khi mất pha sẽ tránh được tình trạng nóng động cơ đáng kể.

Relay quá tải nhiệt bằng điện tử được sử dụng phổ biến và chính xác nhất hiện nay

Thực tế thì relay nhiệt chính là 1 phần của bộ khởi động động cơ. Nó gồm relay quá tải kết hợp với các tiếp điểm. Tuy nhiên, một điều quan trọng cần lưu ý chính là chỉ có thể thiết kế relay nhiệt để bảo vệ động cơ khỏi tình trạng quá nhiệt. Trong trường hợp đoản mạch thì thiết bị này sẽ không mang đến hiệu quả như mong muốn. Vì vậy, tốt nhất là nên thiết kế theo cầu chỉ hay bộ ngắt mạch để có thể bảo vệ động cơ tối ưu nhất.

Xem thêm các sản phẩm relay tại đây: Rờ le (relay)

Bài viết trên được tham khảo tài liệu ở các trang web nước ngoài, có thể một số kiến thức không phù hợp với nhu cầu sử dụng tại Việt Nam. Tuy nhiên, Thiết bị Bến Thành vân hy vọng sẽ là thông tin, kiến thức bổ ích cho các bạn đọc. Bài viết có sai sót gì rất mong các bạn bỏ qua, chân thành cảm ơn.