Rơ le nhiệt là gì? Có những loại rơ le nhiệt nào?

Rơ le nhiệt là gì?

Rơ le nhiệt (thermal relay) là một loại thiết bị điện được sử dụng để bảo vệ và kiểm soát các mạch điện khỏi quá tải và ngắn mạch. Nó hoạt động dựa trên nguyên lý làm việc của hiệu ứng nhiệt trong các thành phần bên trong rơ le.

Rơ le nhiệt thường được kết nối vào mạch điện và có khả năng theo dõi dòng điện chảy qua nó. Khi dòng điện vượt quá giới hạn an toàn hoặc xảy ra tình huống ngắn mạch. Rơ le nhiệt sẽ phản ứng nhanh chóng bằng cách tạo ra một tín hiệu điện. Nó sẽ ngắt mạch và ngăn chặn các vấn đề tiềm ẩn gây hại cho hệ thống.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt của rơ le nhiệt

Cấu tạo của rơle

Rơle nhiệt bao gồm 8 bộ phận chính như sau (hình vẽ dưới đây mô tả vị trí của chúng):

• Đòn bẩy
• Tiếp điểm thường đóng
• Tiếp điểm thường mở
• Vít điều chỉnh dòng điện tác động
• Thanh kim loại nhạy nhiệt
• Dây nhiệt (đốt nóng)
• Cần gạt
• Nút khôi phục

Nguyên lý hoạt động của rơle

Rơle nhiệt hoạt động dựa trên sự thay đổi nhiệt độ khi dòng điện chảy qua. Cụ thể:

Khi dòng điện quá tải tăng lên, tạo ra một lượng nhiệt làm nóng và làm giãn nở tấm kim loại trong thiết bị. Hiện tượng này xảy ra do cấu tạo của rơle có hai thanh kim loại khác nhau với hệ số giãn nở khác nhau. Thanh kim loại thứ nhất thường có hệ số giãn nở nhỏ hơn (được làm từ invar: 36% Niken và 64% Sắt). Trong khi thanh kim loại thứ hai có hệ số giãn nở lớn hơn khoảng 20 lần (được làm từ đồng thau hoặc thép Cr-Ni).

Khi dòng điện trong mạch thay đổi đột ngột, nhiệt độ cũng thay đổi và tác động lên thanh thép kép trong thiết bị. Thanh kim loại thứ hai uốn cong theo hướng ngược lại của thanh kim loại thứ nhất, gây sự co lại của lò xo và chuyển đổi hệ thống tiếp điểm phụ. Độ cong uốn phụ thuộc vào độ dài và độ dày của thanh kim loại.

Để rơ le hoạt động lại, cần để phiến kim loại nguội dần và kéo thanh reset của rơle.

Có những loại rơ le nhiệt nào?

Rơle nhiệt 1 pha

Loại này được sử dụng cho dòng điện có động cơ 1 pha với mức điện áp 220V. Chúng có nhiệm vụ giám sát quá áp và thấp áp trong hệ thống điện 1 pha. Rơle 1 pha thường được áp dụng cho các thiết bị và đồ điện trong gia đình. Nhằm bảo vệ chúng khỏi quá tải và các tình huống nguy hiểm.

Rơ le nhiệt 3 pha

Được sử dụng để bảo vệ quá tải dòng điện cho động cơ điện 3 pha có công suất lớn (từ 3kW, 4kW, 4.5kW). Chức năng của rơle 3 pha là giúp đảm bảo động cơ điện hoạt động ổn định và tránh quá tải. Nếu xảy ra sự cố, loại 3 pha cũng đảm nhiệm vai trò tách nguồn điện động lực khởi động cơ điện. Đồng thời, ngăn ngừa hư hỏng thiết bị và nguy cơ cháy nổ.

Rơle nhiệt đốt nóng trực tiếp

Rơle nhiệt đốt nóng trực tiếp là loại rơle mà dòng điện đi qua trực tiếp tấm kim loại. Làm nó nở ra do tạo ra nhiệt. Tuy nhiên, loại rơ le này có cấu tạo đơn giản. Một nhược điểm của nó là khi thay đổi dòng điện định mức, cần phải thay đổi tấm kim loại thép phù hợp. Nếu không làm như vậy, thiết bị rơ le có thể dễ bị hư hỏng.

Rơle nhiệt đốt nóng gián tiếp

Rơle nhiệt đốt nóng gián tiếp là loại rơle mà dòng điện đi qua một phần tử đốt nóng độc lập. Tạo ra nhiệt gián tiếp làm cho tấm kim loại uống cong. Loại rơle này khắc phục được nhược điểm của rơle nhiệt đốt nóng trực tiếp. Khi thay đổi dòng điện định mức, chỉ cần thay thế phần tử đốt nóng. Tuy nhiên, nếu dòng điện tải lớn, phần tử đốt nóng có thể đạt đến nhiệt độ cao. Hoặc bị cháy đứt trước khi truyền nhiệt đến tấm kim loại do khả năng truyền nhiệt kém của không khí.

Rơle nhiệt hỗn hợp

Rơle nhiệt hỗn hợp là loại rơle có tính năng kết hợp của rơle nhiệt đốt nóng trực tiếp và rơle nhiệt đốt nóng gián tiếp. So với hai loại trên, loại rơle này có tính ổn định nhiệt độ tương đối. Và có thể hoạt động ở mức quá tải lớn.

>>> Bạn có thể tham khảo thêm bài viết: Áp lực nước là gì? 

Tác dụng của rơ le nhiệt

Có thể nói, sau khi tìm hiểu về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động. Bạn đã có được cái nhìn tổng quan về rơle nhiệt và vai trò của nó. Dưới đây là một số tác dụng của rơle nhiệt trong một số thiết bị cụ thể:

Rơle nhiệt trong bình nóng lạnh

Rơle nhiệt trong bình nóng lạnh là một linh kiện quan trọng. Giúp điều chỉnh nhiệt độ và ngắt nguồn khi nhiệt độ vượt quá giới hạn cho phép.

Rơle nhiệt trong bàn là

Rơle nhiệt trong bàn là hoạt động dựa trên nguyên lý đã được trình bày ở trên. Khi nhiệt độ tăng, thanh kim loại uốn cong và làm ngắt mạch điện. Ngược lại, khi nhiệt độ giảm, thanh kim loại trở nên thẳng và mạch điện được kết nối để làm nhiệt độ tăng lên. Nhờ vào rơle nhiệt, nhiệt độ trong bàn là được duy trì trong phạm vi sử dụng. Đảm bảo hiệu quả khi làm ủi quần áo hay vải.

Rơle nhiệt lò nướng

Rơle nhiệt lò nướng có tác dụng đóng ngắt mạch điện khi lò nướng đạt được nhiệt độ đã được chọn trước đó.

Rơle nhiệt điều hòa

Rơle nhiệt điều hòa có nhiệm vụ tự động đóng và ngắt mạch khi dòng điện vượt quá tải. Giúp điều hòa hoạt động hiệu quả, bảo vệ thiết bị và khắc phục sự cố về dòng điện.

Rơle nhiệt nồi cơm điện

Rơle nhiệt nồi cơm điện được thiết kế dưới dạng hình tròn nhỏ. Bộ phận được gắn giữa mâm nhiệt và mặt dưới gắn với lò xo. Khi nhiệt độ đạt đến mức đã chọn (tức là cơm đã chín), rơle nhiệt sẽ tự động ngắt mạch. Và chuyển từ chế độ nấu sang chế độ giữ ấm cơm.

Cách điều chỉnh rơ le nhiệt

Trong thực tế, rơle nhiệt có rất nhiều ứng dụng. Tuy nhiên, việc chỉnh đúng rơle nhiệt là rất quan trọng để đảm bảo an toàn và hiệu suất hoạt động của hệ thống. Dưới đây là một số hướng dẫn để chỉnh relay nhiệt một cách đúng và an toàn:

• Tham khảo thông số kỹ thuật: Xem thông số dòng điện trên nhãn động cơ hoặc thiết bị mà rơ le nhiệt được sử dụng. Điều này giúp bạn biết giá trị dòng điện định mức mà rơle nhiệt cần phải xử lý.
• Chỉnh dòng điện định mức: Dòng điện chỉ định trên rơle nhiệt nên là 1.1 lần dòng điện thực
• tế đo được qua rơle nhiệt. Đo dòng điện tổng trên dây pha vào động cơ trong điều kiện làm việc nặng nhất và đảm bảo rằng giá trị này nhỏ hơn dòng điện định mức của động cơ hoặc thiết bị.
• Sử dụng thiết bị đo (tuỳ chọn): Nếu bạn có thiết bị đo, đo dòng điện thực tế qua rơ le nhiệt (ltt) để xác định giá trị chính xác của dòng điện chỉ định. Dòng điện chỉ định sẽ là 1.1 lần giá trị ltt đo được.
• Sự hỗ trợ từ chuyên gia: Nếu bạn không có thiết bị đo hoặc không có kiến thức và kinh nghiệm đầy đủ, nên tìm đến các kỹ sư hoặc thợ sửa điện có chuyên môn để được hỗ trợ. Họ sẽ giúp bạn chỉnh đúng rơ le nhiệt và đảm bảo an toàn cho hệ thống.

Làm thế nào để lựa chọn một rơ le nhiệt tốt nhất?

Để đảm bảo rơ le nhiệt hoạt động hiệu quả trong việc bảo vệ quá tải cho động cơ, việc lựa chọn loại rơ le nhiệt phù hợp với động cơ là rất quan trọng. Việc chọn rơ le nhiệt dựa trên dòng của contactor hoặc aptomat có thể dẫn đến việc chọn không đúng loại rơ le nhiệt và gây nguy hiểm cho động cơ khi xảy ra quá tải.

Ví dụ, khi có một động cơ 3 pha có điện áp 380V và công suất 15kW với dải dòng hoạt động từ 22A đến 34A, việc lựa chọn rơ le nhiệt phù hợp là rất quan trọng. Thay vì chọn rơ le nhiệt theo dòng của contactor hoặc aptomat, ta nên chọn rơ le nhiệt dựa trên dải dòng hoạt động của động cơ.

Ví dụ, có thể lựa chọn rơ le nhiệt TH-T50 35A (dải 30A đến 40A) từ hãng Mitsubishi. Trong khi đó, để phù hợp với rơ le nhiệt, ta có thể chọn contactor và aptomat có dòng định mức từ 40A trở lên.

Việc chọn rơ le nhiệt phù hợp làm cho hệ thống hoạt động ổn định và bảo vệ động cơ khỏi quá tải. Do đó, hãy lựa chọn rơ le nhiệt dựa trên dải dòng hoạt động của động cơ thay vì chỉ dựa trên thông số dòng của contactor hoặc aptomat.

Một số lưu ý khi chọn rơ le nhiệt

• Hãy chọn rơ le nhiệt có ngưỡng điều chỉnh tương ứng với dải hoạt động của động cơ hoặc cao hơn một chút. Ngưỡng điều chỉnh thấp nhất của rơle nhiệt nên thấp hơn giá trị trung bình trong dải hoạt động của động cơ. Ngưỡng điều chỉnh cao nhất của thiết bị cần cao hơn giá trị cao nhất trong dải hoạt động của động cơ.
• Một số loại rơle nhiệt có chân cắm để kết nối với contactor (thường là các rơ le nhiệt nhỏ). Vì vậy, nó chỉ tương thích với một số loại contactor cụ thể. Ví dụ, rơle nhiệt TH-T18 của Mitsubishi chỉ tương thích với contactor S-T10, S-T12, S-T20 của Mitsubishi.
• Một số dòng rơ le nhiệt cao cấp có tích hợp chức năng bảo vệ mất pha. Tuy nhiên, loại này không phổ biến và cần phải đặt hàng trước với thời gian chờ lâu. Do đó, khi cần bảo vệ mất pha, nên sử dụng rơ le nhiệt bảo vệ mất pha riêng biệt.

Với những thông tin trong bài viết, chắc hẳn bạn đọc đã hiểu rõ hơn về rơ le nhiệt. Qua đây, ta có thể thấy được rơ le là thiết bị vô cùng quan trọng trong đời sống hiện nay. Nên khi tìm kiếm sản phẩm, quý khách cần phải tìm địa chỉ cung cấp chính hãng và giá tốt nhất. 

>>> Xem thêm bài viết: Áp suất âm