Rơ le là thiết bị điện quan trọng, sử dụng làm thiết bị trung gian giữa mạch điều khiển và mạch động lực, mạch cấp nguồn…Sự sai lệch của rơ le ảnh hưởng trực tiếp tới hoạt động của hệ thống. Chẳng hạn trong trường hợp khẩn cấp bạn muốn dừng máy mà tiếp điểm NO bị dính lại với nhau (welding), máy không thể dừng lại -> có thể dẫn tới tai nạn lao động.
Đó là lý do ra đời của Rơ le an toàn (hay còn gọi là Force Guided Relay). Rơ le an toàn được phát minh vào cuối nhưng năm 70s của thế kỷ trước. Cho đến nay, rơ le an toàn là yêu cầu bắt buộc đối với các ứng dụng an toàn.
Trong bài viết này, BKAS Co Ltd sẽ trình bày với quý bạn đọc về chủ đề rơ le an toàn và cơ cấu Force Guided.
1. Cơ cấu an toàn Force Guided
Hình 1: Cấu tạo rơ le thông thường và rơ le an toàn
Trong rơ le an toàn tiếp điểm NO và NC được ngăn tách bởi vách ngăn và cách điện với nhau. Điểm đặc biệt là giữa tiếp điểm NO và NC khóa với nhau bằng cơ cấu cơ khí (cơ cấu Force Guided Contact), di động bằng lực hút của nam châm điện, sao cho:
- Trường hợp rơ le tác động: Tiếp điểm NC bị dính thì tiếp điểm NO sẽ không khép lại, mà duy trì độ hở ít nhất 0.5mm.
- Trường hợp rơ le thôi tác động: Tiếp điểm NO bị dính thì tiếp điểm NC cũng sẽ không khép lại mà duy trì độ hở ít nhất 0.5mm
Hình 2: Trường hợp Rơ le bị dính tiếp điểm NO mặc dù không tác động (Welding)
Ngoài ra, với thiết kế các tiếp điểm NO và NC ngăn tách với nhau bằng vách ngăn cũng đảm bảo an toàn khi thanh lò xo gãy. Khi thanh lò xo gãy, nó sẽ không ảnh hưởng đến các tiếp điểm còn lại, giảm thiểu ảnh hưởng của sự cố (Figure 3). Với các rơ le thông thường thì khi thanh lò xo gãy nó có thể đổ ngang, ảnh hưởng tới các tiếp điểm còn lại, gây chạm chập (Figure 4).
Hình 3: So sánh trường hợp gãy thanh lò xo giữ rơ le an toàn và rơ le thông thường
2. Hoạt động của rơ le an toàn
Ví dụ minh họa: Một động cơ 3 pha đóng/ cắt bởi 2 Rơ le an toàn K3, K4 lấy tín hiệu điều khiển từ bộ điều khiển rơ le an toàn (chân 14) và mạch khởi động nối tiếp tiếp điểm NC của K3, K4 (chân S33-S34)
Hình 4: Sơ đồ ứng dụng rơ le an toàn
Hình 5: Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của rơ le an toàn
Theo hình số 5, ta có:
State 1 và State 2 là trạng thái bình thường, rơ le K3, K4 tác động (NO đóng) động cơ chạy và thôi tác động -> động cơ dừng.
State 3 là trạng thái khi Rơ le K3 bị dính tiếp điểm, tiếp điểm NC của K3 trong mạch khởi động mở ngay cả khi cuộn Coil K3 mất điện. Ở trạng thái này Rơ le K4 hoạt động bình thường nên có thể dừng động cơ. Bằng cách nối tiếp các tiếp điểm NC của K3 và K4 với nút khởi động S2, động cơ không thể khởi động ngay cả khi nhấn nút khởi động S2 vì tiếp điểm NC của K3 vẫn mở do tiếp điểm NO của K3 bị dính. Để khởi động lại động cơ, Rơ le K3 phải được thay thế.
Bằng cách sử dụng rơ le an toàn, động cơ có thể dừng ngay cả khi một trong các tiếp điểm NO của Rơ le bị dính lại và việc khởi động lại được ngăn chặn đảm bảo an toàn.
Trên đây là bài viết giới thiệu về rơ le an toàn và nguyên lý hoạt động của chúng. Rơ le an toàn được sử dụng trong các ứng dụng an toàn: dừng khẩn cấp, cửa an toàn…Cảm ơn quý bạn đọc đã theo dõi !
Xem thêm
