Nguyên lý làm việc của rơle và phân tích cấu trúc cốt lõi

Rơle là một thiết bị chuyển mạch tự động sử dụng dòng điện hoặc điện áp điều khiển nhỏ để điều khiển việc bật và tắt mạch điện áp cao hoặc dòng điện lớn hơn. Cơ chế hoạt động cốt lõi của nó dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Trong tự động hóa công nghiệp, điều khiển công suất và thiết bị điện tử, rơle thường được sử dụng để cách ly mạch, điều khiển tín hiệu và chuyển mạch tải. Rơle thường bao gồm hai phần: hệ thống điện từ và hệ thống tiếp điểm. Thành phần chính của hệ thống điện từ là Lõi điện từ, có tác dụng điều khiển cấu trúc cơ học chuyển động qua những thay đổi của từ trường, từ đó hoàn thành việc kết nối và ngắt kết nối mạch điện.

 

 

 

Rơle chủ yếu bao gồm một cuộn dây, lõi sắt, phần ứng, tiếp điểm và lò xo hồi vị. Cuộn dây là cốt lõi của mạch điều khiển. Khi dòng điện chạy qua cuộn dây sẽ tạo ra một từ trường xung quanh lõi sắt; cấu trúc này thường được gọi là đơn vị cấu trúc lõi cuộn dây rơle. Lõi sắt được sử dụng để tăng cường cường độ từ trường và nâng cao hiệu suất mạch từ. Rơle công nghiệp thường được làm bằng vật liệu có độ thấm-cao, chẳng hạn như Lõi sắt từ tính mềm cho Rơle hoặc sắt có độ tinh khiết-cao, để đảm bảo độ nhạy và độ ổn định của phản ứng từ.

 

Trong các hệ thống điện từ, lõi sắt thường được thiết kế với cấu trúc có độ thấm cao, chẳng hạn như lõi sắt rơle hoặc lõi rơle sắt nguyên chất, để nhanh chóng thiết lập từ trường và giảm tổn thất trễ. Phần ứng là một bộ phận kim loại có thể chuyển động dưới tác dụng của từ trường; nó kết nối với tiếp điểm chuyển động và chuyển đổi giữa các tiếp điểm khi lực từ hút hoặc nhả ra. Để đảm bảo độ ổn định về cấu trúc và độ chính xác cơ học, kết nối phần ứng thường được cố định và định vị bằng chốt rơle hoặc chốt lõi.

 

Phần tiếp điểm là cấu trúc điều khiển đầu ra của rơle, thường chứa ba thiết bị đầu cuối cơ bản: thiết bị đầu cuối chung (COM), tiếp điểm thường đóng (NC) và tiếp điểm thường mở (NO). Khi rơle hoạt động, tiếp điểm chuyển động sẽ chuyển đổi giữa các tiếp điểm khác nhau, làm thay đổi trạng thái mạch.

 

 

 

1. Trạng thái ngắt điện của cuộn dây

Khi cuộn dây điều khiển rơle không được cấp điện, không có dòng điện chạy trong cuộn dây và hệ thống mạch từ không tạo ra từ trường. Tại thời điểm này, lõi sắt vẫn chưa bị từ hóa và phần ứng được giữ ở vị trí ban đầu bằng lực lò xo. Vì không có lực hút từ nên tiếp điểm chuyển động vẫn tiếp xúc với tiếp điểm thường đóng, tạo ra trạng thái dẫn điện giữa cực chung và cực thường đóng, trong khi tiếp điểm thường mở vẫn mở.

 

Trong rơle điều khiển công nghiệp, giai đoạn này của cấu trúc mạch từ thường dựa vào đặc tính từ tính ổn định của Lõi sắt cho Rơle điều khiển công nghiệp để đảm bảo không xảy ra trục trặc khi mất điện.

 

2. Trạng thái cấp điện của cuộn dây

Khi mạch điều khiển đặt điện áp định mức vào cuộn dây rơle, dòng điện chạy qua cuộn dây và tạo thành từ trường xung quanh lõi sắt. Sau khi từ hóa, lõi sắt trở thành nam châm điện và lực từ sinh ra sẽ hút phần ứng về phía lõi sắt. Khi lực từ vượt quá sức căng của lò xo, phần ứng sẽ bị dịch chuyển cơ học.

 

Trong quá trình này, phần ứng điều khiển tiếp điểm chuyển động, ngắt kết nối cực chung khỏi tiếp điểm thường đóng và kết nối nó với tiếp điểm thường mở. Mạch được kết nối với tiếp điểm thường mở sau đó bắt đầu hoạt động, trong khi mạch được kết nối ban đầu thông qua tiếp điểm thường đóng bị ngắt kết nối. Để nâng cao hiệu suất từ ​​trường và tốc độ phản hồi, rơle công nghiệp thường sử dụng Lõi sắt từ mềm cho Rơle hoặc Lõi thép Rơle làm vật liệu lõi cho mạch từ.

 

3. Đặt lại-cắt năng lượng của cuộn dây

Khi ngắt mạch điều khiển trở lại, dòng điện trong cuộn dây biến mất và từ tính của lõi sắt suy giảm nhanh chóng. Do mất từ ​​tính nên phần ứng mất lực hút và trở về vị trí ban đầu dưới tác dụng của lò xo. Sau đó, tiếp điểm chuyển động quay trở lại, cực chung kết nối lại với tiếp điểm thường đóng và tiếp điểm thường mở lại mở ra.

 

Trong thiết kế rơ-le có-độ tin cậy cao, Lõi sắt DT4C hoặc Lõi sắt nguyên chất của thợ điện thường được chọn làm vật liệu lõi sắt. Những vật liệu này có độ thấm cao và độ dư thấp, đảm bảo rơle khởi động lại nhanh chóng sau khi mất điện, cải thiện độ tin cậy vận hành.

 

 

Tầm quan trọng của rơle trong hệ thống điều khiển công nghiệp chủ yếu được phản ánh ở ba khía cạnh. Đầu tiên, chức năng khuếch đại điều khiển cho phép điều khiển-tải công suất cao bằng tín hiệu điều khiển dòng điện nhỏ, đạt được hiệu quả cao trong điều khiển điện. Thứ hai, chức năng cách ly điện cho phép mạch điều khiển và mạch tải được ghép nối thông qua từ trường thay vì kết nối trực tiếp bằng điện, từ đó cải thiện độ an toàn của hệ thống và giảm nhiễu.

 

Hơn nữa, rơle cũng có thể thực hiện chuyển đổi và ghép kênh tín hiệu, thực hiện các logic điều khiển khác nhau thông qua các kết hợp tiếp điểm khác nhau. Để cải thiện hiệu suất và độ ổn định cấu trúc của mạch từ chuyển tiếp, hoạt động sản xuất chuyển tiếp hiện đại thường sử dụng các quy trình sản xuất chính xác chẳng hạn như lõi chuyển tiếp rèn nguội-hoặc rèn nguội lõi sắt chuyển tiếp DT4C để đạt được đặc tính từ tính ổn định và nhất quán cao.

 

 

 

Với sự phát triển của tự động hóa công nghiệp, xe điện và thiết bị thông minh, các lĩnh vực ứng dụng của rơle không ngừng mở rộng. Từ điều khiển nguồn truyền thống đến hệ thống điều khiển thiết bị thông minh, rơle vẫn là thành phần quan trọng để chuyển mạch đáng tin cậy. Trong các ứng dụng này, vật liệu lõi của hệ thống mạch từ thường sử dụng lõi sắt nguyên chất hoặc lõi sắt từ mềm cho rơle để đáp ứng yêu cầu về tốc độ phản hồi cao, mức tiêu thụ năng lượng thấp và hoạt động ổn định lâu dài.

 

Trong tương lai, với sự phát triển của công nghệ sản xuất chính xác, các thành phần lõi rơle sẽ ngày càng áp dụng các vật liệu có độ tinh khiết cao và quy trình tạo hình chính xác, chẳng hạn như sử dụng lõi rơle bằng sắt nguyên chất hoặc cấu trúc lõi có độ chính xác cao cho rơle điện từ, để nâng cao hơn nữa hiệu suất và độ tin cậy của rơle.

 

 

Trong rơle và hệ thống điều khiển điện từ, hiệu suất của các thành phần mạch từ lõi ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ phản hồi, độ ổn định và tuổi thọ của thiết bị. Chúng tôi chuyên sản xuất các thành phần mạch từ rơle có độ chính xác cao-, bao gồm Lõi sắt chuyển tiếp, Lõi rơle sắt nguyên chất, Chân lõi, Chân rơle và cụm lõi sắt hiệu suất cao- được sản xuất bằng quy trình rèn nguội lõi sắt chuyển tiếp DT4C.

 

Bằng cách tận dụng các công nghệ rèn nguội và tạo hình chính xác đã trưởng thành, chúng tôi có thể cung cấp-chất lượng caolõi sắtgiải pháp cho rơle điều khiển công nghiệp, rơle nguồn và hệ thống kiểm soát năng lượng mới, đáp ứng nhu cầu của khách hàng về độ thấm từ cao, tính nhất quán cao và hoạt động đáng tin cậy lâu dài.