Rơ le nhiệt là thiết bị điện được sử dụng phổ biến trong đời sống và công việc hàng ngày. Nó giúp cho hoạt động cơ của các thiết bị điện, đặc biệt là tủ điện không bị hỏng do sự thay đổi đột ngột của dòng điện. Vậy thiết bị này có khái niệm và cấu tạo như thế nào? Nguyên lý hoạt động ra sao? Để biết được những thông tin này, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu trong bài viết sau đây nhé!

Rơ le nhiệt là gì?

Rơ le nhiệt tiếng Anh là Relay nhiệt hay còn gọi là Role nhiệt. Đây là một loại thiết bị điện giúp bạn bảo vệ động cơ và mạch điện khỏi bị quá tải. Dụng cụ này thường được sử dụng kèm với Contactor (Khởi động từ). Chức năng chính của role nhiệt là tự động đóng cắt tiếp điểm nhờ sự co dãn vì nhiệt của các thanh kim loại.

Rơ le nhiệt dùng để làm gì?

Rơ le nhiệt bảo vệ các thiết bị điện khi dòng điện bị quá tải hoặc tăng lên đột ngột. Nhờ có nó mà máy móc và các thiết bị hoạt động bền bỉ và ổn định hơn. Giảm thiểu tối đa nguy cơ hư hỏng trong quá trình sử dụng điện.

Trong lĩnh vực điện dân dụng, role nhiệt được ứng dụng cho nhiều loại máy móc và thiết bị gia đình. Ví dụ như rơ le nhiệt cho máy bơm nước, máy điều hòa, lò nướng…

Lưu ý: Relay nhiệt chỉ tác động làm thay đổi trạng thái tiếp điểm chứ không tự ngắt được nguồn điện. Do đó bắt buộc phải kết hợp với 1 thiết bị đóng cắt khác.

Cấu tạo rơ le nhiệt

1. Đòn bẩy
2. Tiếp điểm thường đóng (NC)
3. Tiếp điểm thường mở (NO)
4. Vít chỉnh dòng điện tác động
5. Thanh lưỡng kim
6. Dây đốt nóng
7. Cần gạt
8. Nút phục hồi (Reset)

Các nút trên thiết bị rơ le nhiệt

Rơ le có  2 trạng thái đó là ON và OFF. Nó ở trạng thái nào sẽ phụ thuộc vào việc có dòng điện chạy qua thiết bị hay không. Trên rơ le có 3 kí hiệu là NO, NC và COM.

– COM (common): là chân chung, nơi kết nối đường cấp nguồn chờ, nó luôn được kết nối với 1 trong 2 chân còn lại. Còn việc nó kết nối chung với chân nào sẽ phụ thuộc vào trạng thái hoạt động của rơ le.

– NC và NO là 2 chuân chuyển đổi:

• NC (Normally Closed): nghĩa là bình thường nó đóng. Khi rơ le đang ở trạng thái OFF, chân COM sẽ nối với chân này.
• NO (Normally Open): khi rơ le ở trạng thái ON (có dòng điện đi qua cuộn dây) thì chân COM sẽ được kết nối với chân này. Kết nối COM và NC khi bạn muốn có dòng điện cần điều khiển khi rơ le ở trạng thái OFF. Khi rơ le ON thì dòng này sẽ bị ngắt. Ngược lại thì nối COM với NO.

Nguyên lý làm việc của Rơ le nhiệt

Rơ le nhiệt hoạt động dựa trên sự thay đổi nhiệt độ của dòng điện. Khi dòng điện quá tải sẽ phát sinh ra một nhiệt lượng lớn khiến cho tấm kim loại của rơ le bị đốt nóng dẫn tới hiện tượng bị giãn nở. Trong thành phần cấu tạo của thiết bị này phiến kim loại kép đóng vai trò vô cùng quan trọng nhằm giúp thiết bị hoạt động được hiệu quả nhất. Phiến kim loại kép này được ghép từ 2 thanh kim loại có chỉ số giãn nở khác nhau.

Thông thường thì thanh kim loại sẽ có hệ số giãn nở ít hơn và thường dùng invar (gồm 36% Ni + 64% Fe). Thanh kim loại thứ 2 thường được làm bằng đồng thau hoặc thép crom – niken. Bởi vì chỉ số giãn nở của nó lớn hơn khoảng 20 lần so với invar.

Đặc điểm của rơ le nhiệt là gì?

Thiết bị này cần phải có một khoảng thời gian nhất định để tác động dựa trên cơ chế giãn nở vì nhiệt. Chứ không tác động nhanh (tức thời) như các thiết bị đóng cắt bằng cơ chế điện từ. Do vậy nên role nhiệt chỉ dùng để bảo vệ quá tải chứ không dùng bảo vệ ngắn mạch. Nếu muốn bảo vệ ngắn mạch thì phải dùng kèm với Aptomat, cầu chì.

Phạm vi hoạt động

Thiết bị hoạt động ở điện áp xoay chiều 500V, tần số 50Hz, có nhiều khoảng tác động từ vài trăm mA đến vài trăm A. Rơ le nhiệt của các thương hiệu lớn như Mitsubishi, LS, Schneider, Eaton có khoảng tác động từ 0.1A đến 800A.

3 Cách phân loại rơ le nhiệt

– Dựa vào kết cấu: Rơ le kiểu hở và rơ le kiểu kín.

– Dựa vào phương thức đốt nóng: Rơ le đốt nóng trực tiếp, rơ le đốt nóng gián tiếp và rơ le đốt nóng hỗn hợp.

– Dựa theo yêu cầu sử dụng: Rơ le nhiệt 1 cực và rơ le nhiệt 2 cực.

Các thông số cần thiết khi chọn rơ le nhiệt là gì?

– Dòng điện định mức

– Dòng contactor phù hợp với relay nhiệt

– Bạn cần phải tính toán để đảm bảo việc lựa chọn dòng định mức được chính xác theo công thức:

– Idm = Itt x 2

– Iccb = Idm x 2

– Ict = (1,2-1,5)Idm

Ví dụ như, nếu động cơ có tải 3 pha, 380V, 3kW thì dòng định mức sẽ được tính với công thức:

Itt = P/(1.73 x 380 x 0,85) ở đây hệ số cos phi là 0,85.

Theo đó, sẽ có được Itt = 3000/(1,73x380x0,85)=5,4A

Như vậy, dòng định mức của relay nhiệt cần lựa chọn là 8A. Thường thì relay nhiệt sẽ có dải chỉnh dòng dư ra để đảm bảo việc điều chỉnh dòng được tiện lợi khi ứng dụng vào thực tế tải của động cơ

2 Lưu ý quan trọng khi chọn rơ le nhiệt

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại khác nhau như rơ le nhiệt 1 pha, rơ le nhiệt 3 pha.

• Nên lựa chọn relay nhiệt ở ngưỡng tương ứng hoặc cao hơn so với dải hoạt động của động cơ. Cùng với đó, ngưỡng điều chỉnh thấp nhất của thiết bị này nên chọn thấp hơn so với khoảng giữa ở trong dải hoạt động mà động cơ được thiết kế. Nếu chọn ngưỡng điều chỉnh cao nhất thì relay nhiệt phải cao hơn so với ngưỡng trên mà dải hoạt động của động cơ đang có.
• Trên thị trường hiện nay có một số loại relay nhiệt được thiết kế có chân cắm được vào contactor. Vì thế, nếu chọn loại relay nhiệt thì cần chọn đúng loại contactor tương thích mới có thể có được hiệu quả sử dụng tốt nhất.