phần 2 Thiết bị điều khiển
Thiết bị điều khiển được dùng đề đóng ngắt dòng điện chạy qua mạch .Thiết bị điều khiển bao gồm công tắc đa năng,rơle ,xôlenoi .
Thiết bị điều khiển điện tử bao gồm tụ điện ,diodes,transistors.
Thiết bị điều khiển cho phép bắt đầu,ngừng hoặc cho dòng điện chạy lại một lần nữa trong mạch.Hầu hết công tắc đòi hỏi thao tác vật lý để làm việc,trong khi rơle và xôlênoi hoạt động bằng điện từ.Trong hình này thì công tắc lưỡi gà đóng mở ON/OFF là thiết bị điều khiển mạch điện.
a.Công tắc
-Loại công tắc một tiếp điểm:kiểu đơn giản nhất của công tắc là công tắc có dạng “lưỡi gà” hoặc “cầu dao”.Nó hoặc là mở hoặc là đóng mạch điện cho một mạch đơn.Công tắc này có một chân đi vào và một tiếp điểm ra khỏi công tắc.
-Loại công tắc hai tiếp điểm :Một công tắc một chân hai tiếp điểm có một dây đi vào công tắc và hai dây đi ra.Một công tắc chuyển pha là một ví dụ rõ về công tắc một chân hai tiếp điểm.Công tắc này cấp dòng rọi pha hay cos đến mạch đèn đầu
-Loại công tắc nhiều tiếp điểm:Một công tắc nhiều chân nhiều tiếp điểm cũng được coi là công tắc “bộ”,có những tiếp điểm di động vào các dây của mạch mắc song song nhau
Công tắc máy là một ví dụ rõ về công tắc nhiều chân nhiều tiếp điểm.Mỗi chân công tắc sẽ đưa dòng ra mạch ngoài trong cùng lúc tùy vào vị trí của các chân.Nói rõ ra là các tiếp điểm sẽ cùng đóng vào từng vị trí xác định khi có một tiếp điểm đóng lại
-Loại công tắc ngậm tạm thời :loại công tắc này có một lò xo tải giữ cho mạch hở ra khi không có lực ấn lò xo lên nút công tắc.Khi ấn lên công tắc làm nó đóng tiếp điểm lại,thả tay ra thì lò xo sẽ đẩy tiếp điểm hở ra.
Hình trên cho thấy một kiểu thường mở.Công tắc kèn là một ví dụ rõ về công tắc ngậm tạm thời.Ấn lên nút công tắc thì kèn sẽ kêu,nhả ra thì không kêu nữa.
Một kiểu khác nữa là loại thường đóng với nguyên lý làm việc tương tự như trên.Lò xo giữ tiếp điểm ngắt mạch khi có lực ấn lên nút công tắc.Nói cách khác mạch điện được duy trì ở trạng thái ON (thông mạch) cho đến khi có lực ấn lên nút công tắc
-Công tắc thủy ngân :đựơc làm bằng một bầu nhựa kín có chứa một phần thủy ngân.Bên trong bầu nhựa là hai tiếp điểm điện.Khi công tắc quay (theo phương đứng) thủy ngân ngập phần còn lại của ống nhựa với công tắc làm thông mạch điện.Công tắc thủy ngân được dùng trong các máy dò,chẳng hạn trong một thiết bị đựơc cảnh báo trên đèn.Những số khác sử dụng ngắt nhiên liệu không bị dâng cao,và một số ứng dụng cho cảm biến túi khí.Thủy ngân ăn mòn nguy hiểm và cẩn thận khi thao tác với tay
-Công tắc lưỡng kim :là công tắc thay đổi theo nhiệt độ,còn được gọi là công tắc lưỡng kim,có phần tử lưỡng kim làm đóng hoặc mở tiếp điểm ở một nhiệt độ nào đó.Trong công tắc nhiệt độ nước làm mát động cơ (engine coolant temperature switch)khi nước làm mát đạt đến nhiệt độ giới hạn (QUÁ NÓNG),tiếp điểm của phần tử lưỡng kim tiếp xúc nhau làm thông mạch sáng đèn cảnh báo trên bảng đồng hồ taplo.
-Công tắc định thời (time delay switch)công tắc định thời có một dãy lưỡng kim ,tiếp điểm và một phần tử nung nóng.Công tắc định thời là loại thường đóng.Khi dòng điện chạy qua công tắc,dòng điện cũng chạy qua phần tử nung nóng làm nó sinh nhiệt khiến cho dãy lưỡng kim cong lại và ngắt mạch.Dòng điện tiếp tục chạy qua phần tử nung nóng,dãy lưỡng kim bị nóng và giữ tiếp điểm công tắc luôn hở ra.Khoảng thời gian trễ trước khi tiếp điểm công tắc hở ra được xác định bởi đặc điểm của dãy lưỡng kim và lượng nhiệt được sinh ra của phần tử nung nóng.Khi điện nguồn tới công tắc bị ngắt,phần tử nung nóng nguội và dãy lưỡng kim trở về vị trí ban đầu và tiếp điểm đóng lại.Một ứng dụng thừơng thấy của công tắc định thời là xông kính sau
-Cục chớp (flasher)cục chớp hoạt động về cơ bản giống như công tắc định thời,ngoại trừ khi tiếp điểm hở,dòng cũng ngừng qua phần tử nung nóng.Điều này làm cho dãy lưỡng kim và phần tử nung nóng đều nguội.Dãy lưỡng kim sẽ trở về vị trí ban đầu lúc tiếp điểm đóng,cho dòng chạy qua tiếp điểm và phần tử nung nóng một lần nữa.Chu trình này sẽ lặp lại mãi cho đến khi nguồn đến cục chớp mất đi.Thường thì nó được ứng dụng cho đèn báo rẽ (turn signals flasher) hoặc đèn ưu tiên (hazard lamp)
b.Rờle
Rờle là một công tắc điều khiển từ xa đơn giản,nó dùng một dòng nhỏ để điều khiển một dòng lớn vì vậy nó được dùng để bảo vệ công tắc nên cũng được xem là một thiết bị bảo vệ.Một rơle điển hình điều khiển mạch và cả điều khiển nguồn.Kết cấu rơle gồm có một lõi sắt ,một cuộn từ và một tiếp điểm.
Rờle thường được nhóm chung lại gắn với các thiết bị khác như cầu chì,hoặc được gắn riêng biệt
Nắp hộp cầu chì/rờle thường có tên và vị trí của từng cầu chì,rờle hoặc các phần tử nóng chảy bên trong.
Rờle là một công tắc điện điều khiển từ xa và được điều khiển bởi một công tắc khác.Chẳng hạn như công tắc kèn hoặc một bộ xử lý bên trong ECU.Rờle cho phép một dòng nhỏ đi qua để điều khiển một dòng lớn qua mạch.Một vài thiết kế của rờle được sử dụng hiện nay là loại 3 chân,4 chân,5 chân,6 chân
Tất cả các rờle đều hoạt động cùng một nguyên lý cơ bản.Chúng ta sẽ dùng rơle 4 chân trong các ví dụ.Rờle có 2 mạch:mạch điều khiển (màu xanh lá) và mạch tải (màu đỏ).Mạch điều khiển có một cuộn dây nhỏ trong khi mạch tải có một công tắc.
Dòng điện chạy qua cuộn dây mạch điều khiển (chân số 1 và số 3) tạo ra một từ trường nhỏ làm đóng tiếp điểm (chân số 2 và số 4).Tiếp điểm,là một phần của mạch tải,được dùng để điều khiển mạch điện nối với nó.Dòng chạy qua chân số 2 và số 4 khi rờle được kích hoạt (trạng thái mở
Khi dòng ngừng chạy qua mạch điều khiển (chân số 1 và số 3) rờle trở nên ngắt .Không còn từ trường,tiếp điểm hở ra và dòng bị ngăn không chạy qua chân số 2 và số 4.Rờle bây giờ ngắt.
-Khi không có điện áp đặt lên chân số 1,không có dòng chạy qua cuộn dây.Không có dòng nghĩa là không có từ trường sinh ra nên tiếp điểm hở ra.Khi có điện áp đặt lên chân số 1,dòng đi qua cuộn dây sinh ra từ trường cần thiết để đóng tiếp điểm cho phép thông mạch giữa chân số 2 và số 4.
-Rờle được thiết kế hoặc là loại thường đóng (normally closed)hoặc thường mở (normally open).Chú ý đến tiếp điểm của hai loại rờle được chỉ ra bên dưới
Rờle thường mở có tiếp điểm hở ra cho đến khi được kích (ON),loại thường đóng có tiếp điểm đóng lại cho đến khi được kích (ON).Rờle luôn được thể hiện ở vị trí chưa được kích ,nghĩa là khi chưa có dòng chạy qua cuộn dây và mạch điện OFF.Rờle thường mở được sử dụng hầu hết trên xe.Tuy nhiên mỗi loại sẽ được dùng tùy vào ứng dụng riêng.
Thiết bị điều khiển được dùng đề đóng ngắt dòng điện chạy qua mạch .Thiết bị điều khiển bao gồm công tắc đa năng,rơle ,xôlenoi .
Thiết bị điều khiển điện tử bao gồm tụ điện ,diodes,transistors.
Thiết bị điều khiển cho phép bắt đầu,ngừng hoặc cho dòng điện chạy lại một lần nữa trong mạch.Hầu hết công tắc đòi hỏi thao tác vật lý để làm việc,trong khi rơle và xôlênoi hoạt động bằng điện từ.Trong hình này thì công tắc lưỡi gà đóng mở ON/OFF là thiết bị điều khiển mạch điện.
a.Công tắc
-Loại công tắc một tiếp điểm:kiểu đơn giản nhất của công tắc là công tắc có dạng “lưỡi gà” hoặc “cầu dao”.Nó hoặc là mở hoặc là đóng mạch điện cho một mạch đơn.Công tắc này có một chân đi vào và một tiếp điểm ra khỏi công tắc.
-Loại công tắc hai tiếp điểm :Một công tắc một chân hai tiếp điểm có một dây đi vào công tắc và hai dây đi ra.Một công tắc chuyển pha là một ví dụ rõ về công tắc một chân hai tiếp điểm.Công tắc này cấp dòng rọi pha hay cos đến mạch đèn đầu
-Loại công tắc nhiều tiếp điểm:Một công tắc nhiều chân nhiều tiếp điểm cũng được coi là công tắc “bộ”,có những tiếp điểm di động vào các dây của mạch mắc song song nhau
Công tắc máy là một ví dụ rõ về công tắc nhiều chân nhiều tiếp điểm.Mỗi chân công tắc sẽ đưa dòng ra mạch ngoài trong cùng lúc tùy vào vị trí của các chân.Nói rõ ra là các tiếp điểm sẽ cùng đóng vào từng vị trí xác định khi có một tiếp điểm đóng lại
-Loại công tắc ngậm tạm thời :loại công tắc này có một lò xo tải giữ cho mạch hở ra khi không có lực ấn lò xo lên nút công tắc.Khi ấn lên công tắc làm nó đóng tiếp điểm lại,thả tay ra thì lò xo sẽ đẩy tiếp điểm hở ra.
Hình trên cho thấy một kiểu thường mở.Công tắc kèn là một ví dụ rõ về công tắc ngậm tạm thời.Ấn lên nút công tắc thì kèn sẽ kêu,nhả ra thì không kêu nữa.
Một kiểu khác nữa là loại thường đóng với nguyên lý làm việc tương tự như trên.Lò xo giữ tiếp điểm ngắt mạch khi có lực ấn lên nút công tắc.Nói cách khác mạch điện được duy trì ở trạng thái ON (thông mạch) cho đến khi có lực ấn lên nút công tắc
-Công tắc thủy ngân :đựơc làm bằng một bầu nhựa kín có chứa một phần thủy ngân.Bên trong bầu nhựa là hai tiếp điểm điện.Khi công tắc quay (theo phương đứng) thủy ngân ngập phần còn lại của ống nhựa với công tắc làm thông mạch điện.Công tắc thủy ngân được dùng trong các máy dò,chẳng hạn trong một thiết bị đựơc cảnh báo trên đèn.Những số khác sử dụng ngắt nhiên liệu không bị dâng cao,và một số ứng dụng cho cảm biến túi khí.Thủy ngân ăn mòn nguy hiểm và cẩn thận khi thao tác với tay
-Công tắc định thời (time delay switch)công tắc định thời có một dãy lưỡng kim ,tiếp điểm và một phần tử nung nóng.Công tắc định thời là loại thường đóng.Khi dòng điện chạy qua công tắc,dòng điện cũng chạy qua phần tử nung nóng làm nó sinh nhiệt khiến cho dãy lưỡng kim cong lại và ngắt mạch.Dòng điện tiếp tục chạy qua phần tử nung nóng,dãy lưỡng kim bị nóng và giữ tiếp điểm công tắc luôn hở ra.Khoảng thời gian trễ trước khi tiếp điểm công tắc hở ra được xác định bởi đặc điểm của dãy lưỡng kim và lượng nhiệt được sinh ra của phần tử nung nóng.Khi điện nguồn tới công tắc bị ngắt,phần tử nung nóng nguội và dãy lưỡng kim trở về vị trí ban đầu và tiếp điểm đóng lại.Một ứng dụng thừơng thấy của công tắc định thời là xông kính sau
-Cục chớp (flasher)cục chớp hoạt động về cơ bản giống như công tắc định thời,ngoại trừ khi tiếp điểm hở,dòng cũng ngừng qua phần tử nung nóng.Điều này làm cho dãy lưỡng kim và phần tử nung nóng đều nguội.Dãy lưỡng kim sẽ trở về vị trí ban đầu lúc tiếp điểm đóng,cho dòng chạy qua tiếp điểm và phần tử nung nóng một lần nữa.Chu trình này sẽ lặp lại mãi cho đến khi nguồn đến cục chớp mất đi.Thường thì nó được ứng dụng cho đèn báo rẽ (turn signals flasher) hoặc đèn ưu tiên (hazard lamp)
Rờle là một công tắc điều khiển từ xa đơn giản,nó dùng một dòng nhỏ để điều khiển một dòng lớn vì vậy nó được dùng để bảo vệ công tắc nên cũng được xem là một thiết bị bảo vệ.Một rơle điển hình điều khiển mạch và cả điều khiển nguồn.Kết cấu rơle gồm có một lõi sắt ,một cuộn từ và một tiếp điểm.
Rờle được gắn ở khắc nơi trên tất cả các xe.Hộp rờle,bao gồm loại lớn và nhỏ được gắn bên trong khoang động cơ,ở phía dưới bên trái hoặc bên phải nắp cabin,hoặc thường gắn dưới taplô.Rờle thường được nhóm chung lại gắn với các thiết bị khác như cầu chì,hoặc được gắn riêng biệt
-Rờle được thiết kế hoặc là loại thường đóng (normally closed)hoặc thường mở (normally open).Chú ý đến tiếp điểm của hai loại rờle được chỉ ra bên dưới
