Khởi động từ là gì? Cấu tạo nguyên lý hoạt động

khởi động từ là gì? Nó là một thiết bị đóng cắt các thiết bị khác, đang được ưa chuộng và sử dụng rộng rãi trong và ngoài nước. Cùng tìm hiểu khởi động từ là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó? Phân loại, thông số cơ bản và cách chọn khởi động từ phù hợp qua bài viết này.

Khởi động từ là gì?

Khởi động từ hay còn gọi là Contactor hay còn được người Việt thường gọi là công tắc tơ là một khí cụ điện hạ áp, thực hiện việc đóng cắt thường xuyên các mạch điện động lực.

Khởi động từ - Contactor
Contactor – Khởi động từ 

Đây là thiết bị điện vô cùng quan trọng trong hệ thống điện. Nhờ có khởi động từ mà ta có thể điều khiển các thiết bị như động cơ, tụ bù, hệ thống chiếu sáng,… thông qua nút nhấn, chế độ tự động hay điều khiển từ xa.

Thao tác đóng ngắt của khởi động từ được thực hiện dựa vào cơ cấu điện từ, cơ cấu thủy lực haowcj cơ cấu khí động, trong đó contactor điện từ là thông dụng nhất hiện nay.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của khởi động từ

1. Cấu tạo

Khởi động từ được cấu thành từ 3 bộ phận chính: Nam châm điện, hệ thống tiếp điểm và hệ thống dập hồ quang.

  • Nam châm điện: gồm có các chi tiết: cuộn dây dùng tạo ra lực hút nam châm, lò xo để đẩy phần nắp trở về vị trí ban đầu và lõi sắt.
  • Hệ thống tiếp điểm: Bao gồm tiếp điểm chính và tiếp điểm phụ:
    • Tiếp điểm chính: Tiếp điểm chính là tiếp điểm thường hở đóng lại khi cấp nguồn vào mạch từ của khởi động từ trong tủ điện làm mạch từ hút lại. Là tiếp điểm có khả năng cho dòng điện lớn đi qua.
    • Tiếp điểm phụ: Tiếp điểm phụ có 2 trạng thái: thường đóng và thường mở. Là tiếp điểm có khả năng cho dòng điện đi qua các tiếp điểm nhỏ hơn 5A.
  • Hệ thống dập hồ quang: Khi chuyển mạch, hồ quang điện sẽ xuất hiện làm các tiếp điểm bị cháy và mòn dần nên cần hệ thống dập hồ quang.
Cấu tạo khởi động từ
Cấu tạo khởi động từ

2. Nguyên lý hoạt động

Khởi động từ hoạt động với nguyên lý như sau: Khi cấp nguồn trong mạch điện điều khiển bằng với giá trị điện áp định mức của khởi động từ vào hai đầu cuộn dây quấn trên phần lõi từ đã được cố định trước đó thì lực từ sinh ra sẽ hút phần lõi từ di động và hình thành mạch từ kín (lúc này lực từ sẽ lớn hơn phản lực của lò xo). Công tắc tơ bắt đầu trạng thái hoạt động.

Nguyên lý hoạt động của khởi động từ
Nguyên lý hoạt động của khởi động từ

Bộ phận liên động về cơn giữa lõi từ di động và hệ thống tiếp điểm sẽ làm cho tiếp điểm chính đóng lại và tiếp điểm phụ chuyển đổi trạng thái (khi thường hở sẽ đóng lại và khi thường đúng sẽ mở ta), trạng thái này sẽ được duy trì.

3. Ưu điểm và ứng dụng của khởi động từ (contactor)

3.1.Ưu điểm

Khởi động từ (contactor) được sử dụng rộng rãi để điều khiển trong đóng cắt mạch điện áp, nhất là trong các nhà máy công nghiệp:

  • Kích thước nhỏ gọn, có thể tận dụng khoảng không gian để lắp đặt và thao tác mà cầu dao không thực hiện được.
  • Điều khiển đóng cắt từ xa có vỏ ngăn hồ quang phóng ra bên ngoài nên an toàn tuyệt đối cho người thao tác với hệ thống điện.
  • Trọng lượng của thiết bị nhẹ nên dễ dàng tháo lắp và di chuyển lắp đặt ở nơi khác rất tốt.
  • Thời gian đóng cắt nhanh.
  • Độ bền cao, hoạt động ổn định.
  • Giá thành phải chăng, người dùng sử dụng dễ dàng.

3.2.Ứng dụng

Khởi động từ (cntactor) là thiết bị điều khiển để đóng ngắt nguồn cấp cho thiết bị nên được sử dụng vô cùng phổ biến trong hệ thống điện từ dân dụng cho đến công nghiệp:

  • Khởi động từ điều khiển động cơ: cấp nguồn cho động cơ khởi động trực tiếp. Thường được dùng kết hợp với rơ le nhiệt để bảo vệ quá tải cho động cơ.
  • Khởi động từ điều khiển đèn chiếu sáng: Có thể dùng contactỏ bằng rơ le thời gian hoặc PLC để đóng cắt điện cấp cho đèn chiếu sáng để bật/tắt đèn.
  • Khởi động từ điều khiển tụ bù: đóng ngắt các tụ bù vào lưới điện để bù công suất phản kháng. Contactor được dùng trong hệ thống bù tự động được điều khiển bằng bộ điều khiển tụ bù đảm bảo đóng cắt các cấp tụ phù hợp với tải.
  • Công tắc tơ khởi động sao-tam giác: thay đổi chế độ hoạt động của động cơ từ sơ đồ hình sao khi khởi động sang sơ đồ tam giác khi động cơ đã vận hành ổn định, mục đích để giảm dòng khởi động.
Khởi động từ điều khiển động cơ
Khởi động từ điều khiển động cơ

4. Phân loại khởi động từ (contactor)

Khởi động từ được phân loại làm nhiều loại khác nhau theo nhiều cách khác nhau:

  • Theo nguyên lý truyền động: kiểu điện từ, kiểu thủy lực, kiểu hơi ép, trong đó kiểu điện từ dduwwocj sử dụng phổ biến hơn vì dễ dàng ứng dụng hơn.
  • Theo dạng dòng điện: contactor một chiều và contactor xoay chiều.
  • Theo kết cấu: contactor dùng ở nơi hạn chế chiều cao và contactor dùng ở nơi hạn chế chiều rộng.
  • Theo cấp điện áp: trung thế và hạ thế.
  • Theo dòng điện định mức: thường khởi động từ sẽ dùng từ 9A cho tới 800A hoặc lớn hơn.
  • Theo chức năng: một số hãng chế tạo contactor chuyên dụng cho một ứng dụng đặc thù, như contactor chuyên dùng cho tụ bù của hãng Schneider.

Việc hiểu về phân loại sẽ giúp người dùng nắm được chính xác contactor sẽ dùng với nguồn điện nào phù hợp với nguyên lý truyền động ra sao làm cho thiết bị thực hiện tốt nhiệm vụ của mình.

5. Thông số cơ bản của khởi động từ (contactor)

Có 6 thông số cơ bản của contactor mà chúng ta cần quan tâm khi mua thiết bị này:

  • Dòng điện định mức: Đây là dòng điện chảy qua hệ thống tiếp điểm chính của contactor khi đóng mạch điện phụ tải. Với giá trị này của dòng điện, mạch dẫn điện chính của contactor không bị phát nóng quá giới hạn cho phép.
  • Điện áp định mức: Là điện áp đặt trên hai cực của mạch dẫn điện chính của contactor. Thông số này giúp người dùng biết chính xác điện áp là bao nhiêu và được đặt ở đâu để giúp cho contactor hoạt động ổn định.
  • Khả năng ngắt của contactor: được đánh giá bằng giá trị dòng điện ngắt, nghĩa là tại giá trị đó, contactor có thể tác động ngắt thành công khỏi mạch điện. Thường giá trị này bằng từ 1 đến 10 lần dòng điện định mức.
  • Khả năng đóng của contactor: Tương tự như khả năng ngắt, khả năng đóng được đánh giá bằng giá trị dòng điện mà contactor có thể đóng thành công. Thường thì giá trị này bằng từ 1 đến 7 lần giá trị dòng điện định mức.
  • Độ bền cơ: Là số lần đóng ngắt khi không có dòng điện chảy qua hệ thống tiếp điểm của contactor. Vượt quá số lần đóng ngắt đó, các tiếp điểm xem như bị hồng không dùng được nữa. Các loại khởi động từ thường có độ bền cơ từ 5 triệu đến 10 triệu lần đóng ngắt.
  • Độ bền điện: Là số lần đóng ngắt dòng điện định mức. Contactor loại thường có độ bền điện vào khoảng 200.000 đến 1 triệu lần đóng ngắt.

6. Hướng dẫn chọn khởi động từ (contactor)

6.1.Chọn khởi động từ (contactor) cho tụ bù

Người dùng thường chọn contactor kết hợp với tụ bù để ngăn các vấn đề như tụ bù quá độ hay có biến tần lớn, tần số hoạt động cao, cho dòng điện đi làm vào chúng dễ hư hỏng.

Hơn nữa, khởi động từ (contactor) sẽ điều khiển tụ bù và đóng ngắt dòng điện có vấn đề khi đi qua tụ bù giúp cho tụ bụ hoạt động linh hoạt hơn đúng với công suất ghi trên thông số kỹ thuật.

Thường thì khởi động từ (contactor) sẽ được lắp đặt chúng với tụ bù tự động.

Để lựa chọn khởi động từ (contactor) phù hợp cho tụ bù, ta phải dựa vào dòng điện định mức của tụ bù. Khởi động từ có dòng càng cao thì chi phí càng cao và kích thước lớn hơn sẽ mất nhiều không gian lắp đặt. Bên cạnh đó, cần chú ý điện áp cuộn hút, khởi động từ dành cho tụ bù có thể dùng 2 loại cuộn hút là 220VAC và 380VAC, trong đó 220VAC là loại phổ biến hơn.

6.2.Lựa chọn khởi động từ (contactor) cho động cơ

Khởi động từ được chọn lắp đặt chung với các động cơ nhằm đóng cắt nguồn cung cấp năng lượng điện một cách chính xác giúp cho động cơ lẫn thiết bị hoạt động một cách tốt nhất.

Động cơ thường hoạt động với công suất lớn nên dòng điện đi qua sẽ cao hơn, vậy nên cần cho chúng sang các tiếp điểm bên trong của contactor để sàng lọc rồi sau đó mới di chuyển sang động cơ như vậy động cơ mới có thể hoạt động tốt và giữ được sự bền bỉ của mình.

Hơn nữa, việc dùng contactor để điều khiển các động cơ sẽ giúp cho động cơ khởi động trực tiếp khi nguồn cung cấp như năng lượng điện vào động cơ một cách dễ dàng.

Để lựa chọn khởi động từ (contactor) phù hợp cho động cơ, cần xem xét các thông số cơ bản Udm, P và Cosphi. Nên lựa chọn contactor có dòng lớn hơn tính toán. Bên cạnh đó, còn phải lưu ý thêm về điện áp cuộn hút và tiếp điểm phụ.

7. Các hãng sản xuất khởi động từ (contactor)

Các hãng sản xuất khởi động từ tốt nhất hiện nay:

  • Schneider
  • ABB
  • Siemens
  • Mitsubishi
  • Fuji
  • Huyndai

Giá Contactor

Contactor – khởi động từ có nhiều giá khác nhau chúng được định giá tùy hãng, tùy vào dòng DC hay AC.

>>> Tham khảo giá contactor: Tại đây

Bài viết đã cung cấp chi tiết khởi động từ (contactor) là gì và cấu tạo, nguyên lý hoạt động của khởi động từ cũng như phân loại, thông số cơ bản và cách chọn khởi động từ phù hợp. Hi vọng qua nội dung bài viết, quý khách có thể dựa vào nhu cầu và tìm được sản phẩm phù hợp.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Hotline Miền Bắc: 0971.591.766
Hotline Miền Nam: 0912.434.956