Rơ le thời gian (Timer Relay) là thiết bị điều khiển trung gian có khả năng đóng hoặc ngắt các tiếp điểm sau một khoảng thời gian được cài đặt trước. Nhờ khả năng tạo độ trễ trong quá trình điều khiển, rơ le thời gian được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điện công nghiệp, tủ điều khiển và dây chuyền tự động hóa hiện nay.

Tiếp nối bài viết về Relay (Rơ le), hãy cùng ELECFARM tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các loại rơ le thời gian và những ứng dụng phổ biến của thiết bị này.

Rơ Le Thời Gian Là Gì?

Rơ le thời gian, hay còn gọi là Timer Relay, là thiết bị dùng để tạo khoảng thời gian trễ trước khi thực hiện thao tác đóng hoặc ngắt mạch điện. Thiết bị này sử dụng mạch điện tử hoặc cơ cấu định thời để điều khiển trạng thái của các tiếp điểm theo thời gian đã được cài đặt trước.

Trong thực tế, rơ le thời gian được ứng dụng để tự động bật hoặc tắt thiết bị điện, điều khiển trình tự hoạt động của máy móc, tiết kiệm năng lượng bằng cách ngắt tải khi không cần sử dụng, đồng thời tạo các tín hiệu cảnh báo bằng đèn hoặc còi theo chu kỳ định sẵn. Chính vì vậy, thiết bị này xuất hiện rất nhiều trong hệ thống chiếu sáng, quạt thông gió, bơm nước, máy sưởi, cửa tự động và các dây chuyền sản xuất công nghiệp.

Cấu Tạo Của Rơ Le Thời Gian

Cấu tạo của rơ le thời gian gồm bốn bộ phận chính là mạch từ của nam châm điện, bộ định thời gian, hệ thống tiếp điểm và lớp vỏ bảo vệ bên ngoài.

Trong đó, bộ định thời có nhiệm vụ tạo khoảng thời gian trễ theo giá trị được cài đặt. Khi hết thời gian định trước, tín hiệu sẽ tác động đến hệ thống tiếp điểm để thực hiện thao tác đóng hoặc ngắt mạch điện. Hệ thống tiếp điểm của relay thời gian thường chịu được dòng điện khoảng 5A và được thiết kế để hoạt động ổn định trong môi trường công nghiệp.

Phân Loại

• Theo độ trễ: rơ le thời gian có 2 loại phổ biến đó là ON delay và OFF delay.
• Theo nguyên tắc làm việc, rơ le thời gian gồm:
  • Giảm chấn khí
  • Điện tử
  • Điện
  • Điện từ

Nguyên Lý Hoạt Động

Timer ON Delay

Khi cuộn dây được cấp điện, bộ định thời bắt đầu đếm từ 0 đến giá trị thời gian đã được cài đặt trước. Trong suốt khoảng thời gian này, các tiếp điểm vẫn giữ nguyên trạng thái ban đầu. Khi thời gian tích lũy đạt đến giá trị cài đặt, relay sẽ thay đổi trạng thái tiếp điểm để thực hiện nhiệm vụ điều khiển.

Nếu nguồn điện bị ngắt trước khi hoàn thành quá trình đếm, bộ định thời sẽ trở về 0 và các tiếp điểm quay lại trạng thái ban đầu.

Timer OFF Delay

Đối với Timer OFF Delay, khi cấp điện cho cuộn dây, các tiếp điểm sẽ chuyển trạng thái ngay lập tức. Khi ngắt nguồn điều khiển, tiếp điểm tức thời trở về trạng thái ban đầu nhưng tiếp điểm định thời vẫn tiếp tục duy trì trạng thái làm việc.

Sau khi hết khoảng thời gian đã cài đặt, tiếp điểm định thời mới trở về trạng thái ban đầu. Nguyên lý này thường được sử dụng trong các ứng dụng cần duy trì hoạt động của thiết bị thêm một khoảng thời gian sau khi ngắt lệnh điều khiển.

Các Loại Rơ Le Thời Gian Theo Nguyên Lý Hoạt Động

Rơ Le Thời Gian Giảm Chấn Khí

Rơ le thời gian giảm chấn khí hoạt động dựa trên nguyên lý giảm tốc của luồng không khí đi qua một lỗ tiết lưu nhỏ. Thiết bị gồm cơ cấu trễ bằng túi khí, hệ thống điện từ và bộ tiếp điểm vi mô.

Ưu điểm của loại relay này là kết cấu đơn giản, hoạt động ổn định và không yêu cầu nguồn điện phức tạp để tạo thời gian trễ.

Rơ Le Thời Gian Điện Tử

Relay thời gian điện tử hoạt động dựa trên quá trình nạp và xả điện của tụ điện trong mạch RC. Nhờ nguyên lý này, thiết bị có độ chính xác cao, phạm vi điều chỉnh thời gian rộng và kích thước nhỏ gọn.

Bên cạnh đó, relay điện tử còn có khả năng chống rung, chống sốc tốt và dễ dàng điều chỉnh thông số. Đây là loại rơ le thời gian được sử dụng phổ biến nhất hiện nay.

Rơ Le Thời Gian Điện

Loại relay này sử dụng động cơ đồng bộ kết hợp với hộp giảm tốc để tạo ra thời gian trễ. Ưu điểm nổi bật là thời gian cài đặt có thể kéo dài tới 72 giờ và ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường hoặc dao động điện áp.

Tuy nhiên, do cấu tạo cơ khí phức tạp nên relay thời gian điện thường có kích thước lớn, giá thành cao và tuổi thọ thấp hơn so với các loại relay điện tử hiện đại.

Rơ Le Thời Gian Điện Từ

Rơ le thời gian điện từ hoạt động dựa trên hiện tượng suy giảm từ trường sau khi cuộn dây điện từ bị ngắt nguồn. Quá trình suy giảm từ trường diễn ra chậm tạo nên khoảng thời gian trễ cho hệ thống tiếp điểm.

Loại relay này có khả năng chịu tải lớn nhưng độ chính xác và phạm vi thời gian trễ không cao. Vì vậy, chúng thường được sử dụng trong các mạch điều khiển điện một chiều.

Các Tham Số Kỹ Thuật Cơ Bản

Khi lựa chọn rơ le thời gian, người dùng cần quan tâm đến các thông số:

• Công suất tiêu hao
• Nhiệt độ hoạt động
• Độ phân rải thời gian
• Điện áp hoạt động
• Kích thước

Những thông số này ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hoạt động ổn định, độ chính xác cũng như tuổi thọ của relay trong từng ứng dụng cụ thể.

Các Mẫu Rơ Le Thời Gian Phổ Biến

 

Lời Kết

Rơ le thời gian là thiết bị không thể thiếu trong các hệ thống điều khiển và tự động hóa hiện đại. Với khả năng tạo độ trễ chính xác trong quá trình đóng ngắt mạch điện, thiết bị giúp tối ưu hóa quy trình vận hành, tiết kiệm năng lượng và nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống.

Việc hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như các loại rơ le thời gian sẽ giúp kỹ sư và người dùng lựa chọn được sản phẩm phù hợp với từng ứng dụng thực tế.