SSR – Solid State Relay hay rơ le bán dẫn, rơ le trạng thái rắn là thiết bị gây bão trên toàn thế giới về máy móc tự động. Sự xuất hiện của rơ le được ví như một cuộc cách mạng hiệu quả trong phân phối điện của máy móc công nghiệp tự động. Trong bài viết dưới đây, Hưng Phát sẽ giúp bạn hiểu hơn về SSR là gì? SSR 1 pha và 3 pha có những đặc điểm gì. Nguyên lý, ưu điểm, hạn chế và nhiều thông tin khác về rơ le trạng thái rắn.
SSR là gì?
SSR là một rơ le trạng thái rắn được sử dụng phổ biến. Chúng thực hiện chuyển mạch nhanh chóng mà không cần bất kỳ bộ phận cơ khí nào khác. Do đó, loại rơ le này có ưu điểm về tuổi thọ hơn hẳn so với những rơ le điện cơ thông thường khác.
SSR sử dụng 3 mạch là mạch đầu vào, mạch điều khiển và mạch đầu ra:
- Mạch đầu vào có chức năng như cuộn dây có trên rơ le điện cơ. Đoạn mạch được kích hoạt trong trường hợp điện áp cao hơn điện áp đóng được đưa và mạch. Đồng thời, mạch bị ngắt hay ngừng hoạt động khi điện áp nhỏ hơn điện áp ra tối thiểu cả rơ le.
- Mạch điều khiển trong rơ le là bộ phận quyết định khi nào đối tượng ở đầu ra được cung cấp hoặc ngắt năng lượng. Do đó, mạch này hoạt động như một cơ chế ghép nối giữa đoạn mạch đầu vào và đầu ra.
- Mạch đầu ra chuyển sang tải được thực hiện bởi những tiếp điểm có trên EMR.
SSR 1 pha là gì?
SSR 1 pha là rơ le trạng thái rắn được sử dụng cho các thiết bị máy móc sử dụng dòng điện 1 pha. Điện 1 pha được lấy ra từ 1 pha của điện 3 pha và dùng cho mục đích sinh hoạt và sản xuất thường ngày. Đặc điểm của dòng điện là công suất nhỏ và tốn ít điện năng.
Điện 1 pha có hai dây dẫy gồm một dây nóng – dây lửa và một dây lạnh – dây mát. Tại nước ta, hiệu điện thế giữa hai dây này là 220V. Những thiết bị thường sử dụng SSR 1 pha là máy sấy tóc, máy là ủi, máy bơm nước, bếp vi sóng, bếp từ…
SSR 3 pha là gì?
SSR 3 pha là rơ le trạng thái rắn được sử dụng cho những thiết bị dùng dòng điện 3 pha. Điện 3 pha là dòng điện có 3 dây nóng và 1 dây lạnh, tương tự như 3 đường điện 1 pha chạy song song với nhau nhưng chung dây mát.
SSR 3 pha chỉ xuất hiện trên nhưng máy móc sử dụng dòng điện 3 pha mạnh mẽ. Công suất của dòng điện có thể lên tới 3kW, 4kW, 4.5kW… Do vậy, những máy móc lớn sản xuất trong các nhà máy, xí nghiệp, các ngành công nghiệp sản xuất sẽ sử dụng loại rơ le này.
Nguyên lý hoạt động của SSR là gì?
Các đầu vào điều khiển được kết nối ở bên trong với một đèn LED. Đèn có khả năng chiếu sáng qua khe hở tới các cảm biến ánh sáng. Những cảm biến này kết nối với các bóng bán dẫn đóng hoặc mở để cung cấp điện cho tải của SSR.
Khi một bóng bán dẫn ở trạng thái đóng, dòng điện chạy tự do qua SSR. Lúc này, tải và nguồn điện được kết nối. Khi một bóng bán dẫn mở, dòng điện bị chặn lại. Khi đó, tải bị ngắt khỏi nguồn điện.
Hoạt động ghép nối đèn LED cùng cảm biến ánh sáng được gọi là bộ ghép quang. Đây là kỹ thuật phổ biến để kết nối hai phần mạch điện mà không cần kết nối điện trực tiếp.
Hoạt động điều khiển rơ le không hề phức tạp. Việc điều khiển chỉ liên quan đến bật và tắt đèn LED bằng cách cấp hay ngắt nguồn điện. Bằng cách bật và tắt SSR, bạn cũng có thể kiểm tra xem tải có được kết nối với nguồn điện hay không.
Ưu điểm và hạn chế của SSR là gì?
SSR được ví như một cuộc cách mạng lớn cho các thiết bị tự động. Dưới đây là những ưu điểm và một vài hạn chế của bộ phận này.
Ưu điểm của SSR là gì?
Ưu điểm nổi bật của SSR:
- Rơ le trạng thái rắn tạo ra ít nhiễu điện từ hơn so với rơ le cơ học khi hoạt động. Sự cải tiến quan trọng này đến từ việc bộ phận không có hiện tượng phóng hồ quang hay sử dụng nam châm từ tính để chuyển mạch.
- SSR có tuổi thọ cao vì cấu tạo của bộ phận hoàn toàn là các linh kiện kỹ thuật số và không dùng tiếp điểm. Khi được sử dụng đúng cách, rơ le có thể hoạt động liên tục cho hàng triệu chu kỳ mở – đóng liên tục.
- Thời gian SSR bật và tắt nhanh, chỉ khoảng 1 ms. Thông số này đã nhanh hơn nhiều so với rơ le cơ học mất 10ms.
- SSR ít bị rung động vật lý.
- SSR hoạt động êm ái hay dội lại tiếp xúc.
Hạn chế của SSR là gì?
Bên cạnh nhiều ưu điểm ở trên, SSR cũng có một vài hạn chế như:
- Chi phí để sở hữu SSR cao.
- Sử dụng nhiều năng lượng hơn ở dạng nhiệt.
Ứng dụng thực tế của SSR là gì?
Ứng dụng của SSR là gì? Rơ le trạng thái rắn được sử dụng vô cùng rộng rãi trong mọi lĩnh vực đời sống, sản xuất hiện nay. Chức năng của chúng là kiểm soát tải điện bằng bán dẫn. Những ứng dụng nổi bật của rơ le gồm:
- Điều khiển tải điện cho các máy móc công suất cao như máy nén khí, máy làm lạnh, máy bơm nước, máy sấy hay các thiết bị dùng trong công nghiệp khác.
- Sử dụng trong các quá trình công nghiệp như hoạt động sản xuất, điều khiển nhiệt độ, làm lạnh nhanh, làm lạnh chậm, làm nóng để sấy hay các hệ thống tự động hóa.
- Điều khiển ánh sáng trong thiết bị chiếu sáng thông thường tại nhà hoặc hệ thống chiếu sáng quy mô lớn như ánh sáng tại sân vận động, nhà máy công nghiệp, chiếu sáng ngoài trời.
- Điều khiển máy tính, máy in cùng các thiết bị đầu cuối khác.
- Dùng trong hệ thống năng lượng mặt trời để kiểm soát các tải như biến tần. Đồng thời, SSR cũng được dùng để điều chỉnh việc cung cấp điện năng từ bảng điện mặt trời vào lưới điện.
- Sử dụng trong y học, các thiết bị y tế để kiểm soát nhiệt độ, áp suất cùng một số thông số khác.
- Trong đời sống hàng ngày, SSR cùng được dùng trong lò vi sóng, TV, máy sấy tóc, máy là quần áo để kiểm soát nguồn điện.
Cách lựa chọn SSR phù hợp
Để lựa chọn được SSR phù hợp nhất cho mạch điều khiển thì bạn cần quan tâm đến những thông số sau:
- Loại mạch: bạn cần xác định xem mạch dùng điện áp AC hay DC.
- Điện áp mạch: bạn tính số vôn tối đa sẽ chuyển đổi. Nếu bạn chuyển nguồn một chiều, đặc biệt là pin thì điện áp phải cao hơn ít nhất 25% so với mức tiêu chuẩn của pin nguồn.
- Dòng điện: dòng điện do tải tạo ra khi đóng mạch có ảnh hưởng đến độ lớn và khả năng chịu nhiệt của SSR.
SSR có nhiều ưu điểm vượt trội như tuổi thọ lâu dài, khả năng làm việc hiệu quả, không gây tiếng ồn, kiểm soát tải điện với tốc độ cao. Do vậy, sản phẩm được ứng dụng nhiều trong những thiết bị máy móc hiện đại ngày nay. Hưng Phát đã chia sẻ đến bạn những thông tin chi tiết về SSR là gì? Đặc điểm của SSR 1 pha và SSR 3 pha, nguyên lý và ứng dụng của bộ phận. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi gì về sản phẩm, hãy liên hệ đến Hưng Phát để được tư vấn chi tiết.
