Relay thời gian (Timer)

1. Relay thời gian là gì?

Relay thời gian hay còn gọi là Timer (bộ định thời gian) dùng để tạo thời gian trễ trong lúc chuyển mạch giữa các khí cụ trong mạch điện.

Thời gian chuyển mạch của Relay thời gian tạo ra có thể nằm trong khoảng từ vài giây đến vài giờ tuỳ vào yêu cầu bài toán mà chúng ta đặt ra.

Hình 1. Một số relay thời gian thông dụng.

Hình 2. Relay thời gian của hãng Schneider.

Các bạn có thể tải Catalog Timing Relay của hãng Schneider về tham khảo tại đây.

Relay thời gian có nhiều dạng: Cơ khí (dùng lo xo xoắn hoặc dây thiều); relay thời gian dùng khí nén (pneumatic timing relay); relay thời gian dùng mạch điện tử (sử dụng linh kiện bán dẫn tạo thời gian trễ)…

Hình 3. Các dạng relay thời gian được chế tạo theo những nguyên lí khác nhau.

2. Phân loại và nguyên lí hoạt động của từng loại relay thời gian

Khi ta thiết kế, thi công các mạch điều khiển truyền động động cơ hoặc một tải nào đó thì có 2 loại relay thời gian thường được sử dụng, đó là:

Relay thời gian tác động trễ (On-delay relay timer).
Relay thời gian ngắt (dừng) trễ (Off-delay relay timer).

Cụ thể như sau:

2.1. Relay thời gian tác động trễ (On-delay relay timer)

2.1.1. Cấu tạo

Relay thời gian cơ bản gồm 2 bộ tiếp điểm, có hình dạng và cách bố trí các chân như hình 4.

Hình 4. Relay thời gian cơ bản và sơ đồ chân của nó.

Relay thời gian gồm 8 chân kết nối và một lỗ khoá ở giữa nhằm cố định vị trí của nó khi đặt vào đế.

Hình 5. Đế của relay thời gian cơ bản (AH3-3).

Ý nghĩa các chân của relay thời gian như sau:

Chân 7 và 2 là chân cấp nguồn cho cuộn dây bên trong relay; chân 7 là chân dương (+), chân 2 là chân âm (-).
Chân 8 và 1 là các chân chung cho hai bộ tiếp điểm.
Chân 3 kết nối với chân 1 tạo thành tiếp điểm thường mở.
Chân 4 kết nối với chân 1 tạo thành tiếp điểm thường đóng.
Chân 6 kết nối với chân 8 tạo thành tiếp điểm thường mở.
Chân 5 kết nối với chân 8 tạo thành tiếp điểm thường đóng.

Hình 6. Kí hiệu của Relay thời gian tác động trễ (On-delay relay timer).

Hình 7. TENSE Elektronik – Timer Relays.

2.1.2. Nguyên lý hoạt động

Hình 8. Giản đồ mô tả hoạt động của On-delay relay timer.

Khi cấp nguồn điện vào cuộn dây của relay thời gian thông qua 2 chân nguồn (chân 7 và chân 2), các tiếp tiếp của relay không thay đổi trạng thái ngay lập tức.
Sau một khoảng khoảng thời gian t định trước (ta cài đặt thời gian trễ trên relay thời gian) tính từ lúc cấp điện, các tiếp điểm của relay chuyển trạng thái từ mở thành đóng hoặc từ đóng thành mở.
Sau khi các tiếp điểm chuyển đổi trạng thái thì hệ thống truyền động vẫn hoạt động bình thường.
Ta ngắt điện (ngưng cung cấp điện) khỏi cuộn dây relay thời gian thì các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu.

2.1.3. Phân loại tiếp điểm

Hình 9. Mô tả cách hoạt động 2 loại tiếp điểm của On-delay relay timer.

Như hình 8, Relay thời gian tác động trễ (On-delay relay timer) có hai loại tiếp điểm:

TR1-1: Tiếp điểm thường mở, có chức năng đóng chậm – ngắt nhanh.
TR1-2: Tiếp điểm thường đóng, có chức năng mở chậm – đóng nhanh.

2.2. Relay thời gian ngắt (dừng) trễ (Off-delay relay timer)

Về relay thời gian ngắt (dừng) trễ có cấu tạo tương tự như relay thời gian tác động trễ, do đó về cấu tạo ta sẽ xem ở mục 2.1.1 và hình 4.

Hình 10. Kí hiệu Relay thời gian ngắt (dừng) trễ (Off-delay relay timer).

2.2.1. Nguyên lí hoạt động

Hình 11. Giản đồ mô tả cách hoạt động của Relay thời gian ngắt (dừng) trễ (Off-delay relay timer).

Khi ta cấp điện vào cuộn dây của relay thời gian ngắt trễ, các tiếp điểm của relay lập tức chuyển trạng thái (đóng thành mở hoặc mở thành đóng). Thời gian chuyển trạng thái của relay thời gian lúc này giống thời gian chuyển trạng thái của một relay bình thường.
Khi các tiếp điểm của relay đã chuyển đổi trạng thái thì hệ thống hoạt động bình thường.
Khi ta ngắt điện khỏi cuộn dây của relay thời gian, lúc này các tiếp điểm của relay không trở về trạng thái ban đầu ngay mà tiếp tục duy trì trạng thái đã chuyển đổi.
Sau một khoảng thời gian t mà ta đã cài đặt trên relay (tính từ lúc ta ngắt điện khỏi cuộn dây relay) thì các tiếp điểm của relay mới trở về trạng thái ban đầu.

2.2.2. Phân loại

Hình 12. Mô tả cách hoạt động 2 loại tiếp điểm của Off-delay relay timer.

Như hình 11, ta thấy:

TR1-1: Tiếp điểm thường hở, là loại tiếp điểm đóng nhanh, ngắt chậm.
TR1-2: Tiếp điểm thường đóng, là loại tiếp điểm mở nhanh, đóng chậm.