CHƯƠNG 5 CáC PHầN Tử KHốNG CHế Tự ĐộNG TRUYềN ĐộNG ĐIệN (3 tiết)
5.3.1 Rơle điện từ
Rơle điện từ là loại rơle đơn giản nhất và dựng rộng rói nhất. Rơle làm việc dựa trờn nguyờn lý điện từ và về kết cấu, nú tương tự như cụngtắctơ nhưng chỉ đúng-cắt mạch điện điều khiển, khụng trực tiếp dựng trong mạch lực.
Hỡnh 5.17a trỡnh bày nguyờn lý kết cấu một rơle điện từ một chiều kiểu bản lề. Cuộn nam chõm điện 1 quấn quanh lừi sắt 2. Hai đầu dõy cuộn 1 nối ra 2 chấu cắm 8. Nắp từ động 3 được lũ xo 4 kộo bật lờn để tiếp điểm động 5 (tiếp điểm chung COM) tỳ vào tiếp điểm tĩnh 6 thành tiếp điểm thường kớn NC, cũn tiếp điểm tĩnh 7 bị hở mạch (tiếp điểm thường mở NO). Khi cuộn điện từ được cấp điện, nú sẽ hỳt nắp từ động và tiếp điểm NO được nối với tiếp điểm COM, tiếp điểm NC bị ngắt khỏi tiếp điểm COM.
a) Hỡnh 5.17 - Nguyờn lý kết cấu của rơle điện từ. b)
Hỡnh 5.17b là nguyờn lý làm việc của một rơle điện từ dạng piston với tiếp điểm động dạng bắc cầu 2. Cuộn hỳt rơle 1 là xoay chiều.
Qua cỏch làm việc của rơle điện từ, ta cú thể thấy một rơle cú 3 phần chớnh: cơ cấu thu, cơ cấu trung gian và cơ cấu chấp hành.
- Cuộn hỳt điện từ là cơ cấu thu vỡ nú tiếp nhận tớn hiệu đầu vào (dũng điện, điện ỏp) và khi đạt một giỏ trị xỏc định nào đú thỡ rơle tỏc động.
- Mạch từ là cơ cấu trung gian vỡ nú giỳp tạo lực hỳt của cuộn nam chõm (cuộn điện từ). Khi cuộn dõy này cú điện và so sỏnh với lực đặt trước bởi lũ xo phản hồi để hỳt và truyền kết quả tỏc động tới cơ cấu chấp hành.
- Hệ thống tiếp điểm là cơ cấu chấp hành vỡ nú truyền tớn hiệu cho mạch điều khiển. Quan hệ giữa đầu vào và đầu ra: Khi tớn hiệu đầu vào là X (điện ỏp, dũng điện) đạt tới
một giỏ trị tỏc động X = X2 = Xtđ (tỏc động ≡ hỳt) thỡ rơle hỳt vỡ lực điện từ thắng lực lũ xo và
đại lượng đầu ra y (điện ỏp, dũng điện tăng đột biến từ Y1 lờn Y2 do tiếp điểm cơ cấu chấp
hành đúng. Sau đú, cú tăng lượng vào X > X2 thỡ Y2 vẫn giữ nguyờn. Khi giảm tớn hiệu vào
đến X = Xtđ thỡ rơle vẫn hỳt do lực từ vẫn lớn hơn lực lũ xo. Tới một giỏ trị X1 = Xnhả < Xtđ thỡ
lực lũ xo phản hồi thắng lực hỳt điện từ, cuộn hỳt rơle nhả, mở tiếp điểm để cẳt mạch. Tớn hiệu ra giảm từ Y2 về Y1. Sau đú X tiếp tục giảm X < X1 thỡ Y vẫn giữ giỏ trị khụng đổi là Y1.
Y
Y2
Hỡnh 5.18 - Đặc tớnh
quan hệ vào-ra của rơle. Y
0 X
X1 = Xnh X2 = X tđ
Hệ số nhả của rơle là tỷ số:
Đối với rơle cực đại: knh < 1
Rơle cực tiểu: knh > 1
X nh
nh
X td
Rơle làm việc càng chớnh xỏc khi: knh → 1
Tỷ số giữa cụng suất điều khiển Pđk của rơle (cụng suất của mạch mà tiếp điểm rơle
đúng-cắt) và cụng suất tỏc động Ptđ (cụng suất cần cấp cho cuộn điện từ để nú hỳt) gọi là hệ số
điều khiển (hay hệ số khuếch đại).
Hệ số kđk càng lớn thỡ rơle càng nhạy.
Pdk
đk
Ptd
Cỏc loại rơle khỏc nhau thỡ cú cỏc hệ số knh, kđk khỏc nhau.
Thời gian kể từ lỳc đầu vào của rơle được cấp tớn hiệu cho đến lỳc cơ cấu chấp hành tỏc động gọi là thời gian tỏc động ttđ. Với rơle điện từ, đú là thời gian tớnh từ lỳc cuộn hỳt được cấp điện cho đến khi tiếp điểm thường mở đúng lại hoàn toàn hoặc tiếp điểm thường đúng mở ra hoàn toàn.
Tựy theo thời gian tỏc động ttđ (cũn gọi là thời gian trễ) mà rơle được chia ra:
- Rơle khụng quỏn tớnh: ttđ < 1ms
- Rơle tỏc động nhanh: ttđ ~ (1 ữ100)ms
- Rơle thời gian: ttđ > 100ms