Contactor là gì? Khởi động từ là gì? Cách chọn lựa contactor 1 pha, 3 pha như thế nào cho đúng? Hay có mấy loại khởi động từ? Là các câu hỏi chúng ta gặp khá nhiều trên các diễn đàn kỹ thuật điện. Vậy câu trả lời là gì? Chúng ta cùng tìm hiểu qua nội dung bài viết này nhé!
Khởi động từ là gì? Contactor là gì?
Contactor là gì? Khởi động từ là gì? Hay công tắc tơ là gì?
Contactor là một công tắc điều khiển bằng điện được sử dụng để chuyển mạch điện, tương tự như rơle trừ việc nó có dòng điện định mức cao hơn. Một contactor hay khởi động từ được điều khiển bởi một mạch có mức năng lượng thấp hơn nhiều so với mạch chuyển mạch. Công tắc tơ thường được sử dụng cho các động cơ có công suất lớn tầm 150 Hp.
Trong đó, contactor từ tính là một thiết bị hay công tắc từ tính dùng để đóng hoặc ngắt mạch điện.
Cơ cấu đóng ngắt của contactor như thế nào?
Có 3 cơ cấu thực hiện việc đóng ngắt của contactor hay khởi động từ được chế tạo, đó là:
- Cơ cấu điện từ
- Cơ cấu thuỷ lực
- Cơ cấu khí động
Nhưng trên thực tế, loại thông dụng nhất vẫn là cơ cấu điện từ. Vì sao thì các bạn xem tiếp ở phần nội dung bên dưới để tìm câu trả lời nhé!
Khởi động từ tiếng Anh là gì?
Trong tiếng Anh khởi động từ được dịch là: Contactor. Và thường được anh em kỹ thuật hay viết là công tắc tơ, thay vì gọi là khởi động từ. Nhưng thực ra từ “contactor” vẫn phổ biến hơn cho dù là tiếng Anh hay tiếng Việt.
Chúng ta vẫn thường hay gọi là “contactor” đúng không nào?
Ký hiệu contactor 1 pha 3 pha
Tuỳ thuộc theo từng tiêu chuẩn khu vực mà công tắc tơ có ký hiệu quy ước khác nhau: bao gồm ký hiệu cho cuộn dây, ký hiệu cho tiếp điểm thường đóng, ký hiệu các tiếp điểm trên contactor dạng thường mở. Chúng ta cùng tìm hiểu các ký hiệu này theo 3 tiêu chuẩn là: Tiêu chuẩn Châu Âu, Tiêu chuẩn Mỹ và Tiêu chuẩn Liên Xô nhé. Các bạn quan sát hình minh hoạ bên dưới:
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của contactor khởi động từ như thế nào?
Về cơ bản, contactor có cấu tạo gồm các phần như sau:
- Trong Công tắc tơ khởi động từ có hai mạch điện:
- Một là mạch điều khiển,
- Mạch còn lại là mạch động lực.
Mạch điều khiển được nối với cuộn dây của nam châm điện. Mạch động lực được nối với tiếp điểm tĩnh của contactor, để nối với tải.
- Nam châm điện trong contactor có cấu tạo gồm cuộn dây quấn quanh lõi sắt non. Khi có điện cấp vào cuộn dây thông qua mạch điều khiển, từ trường tạo ra sẽ từ hoá nam châm điện. Từ trường này sẽ hút lõi thép vào nam châm, làm tiếp điểm trong contactor đóng lại và khép kín mạch động lực. Khi ngắt mạch điều khiển, từ trường ở nam châm điện biến mất, và tiếp điểm trở về trạng thái cũ nhờ tác động của lò xo.
Một vài thông số cơ bản của khởi động từ contactor cần chú ý
Công tắc tơ là một thiết bị quan trong trong sơ đồ điều khiển mạch động lực. Chính vì thế, khi tìm hiểu về contactor khởi động từ để chọn mua. Chúng ta cần chú ý đến một vài thông số cơ bản như sau:
- Dòng điện định mức: Là dòng điện chảy qua hệ thống tiếp điểm chính của contactor khi đóng mạch điện. Yêu cầu của dòng điện định mức là không làm cho mạch dẫn điện chính của contactor bị phát nhiệt, nóng quá giới hạn cho phép.
- Điện áp định mức: Là điện áp đặt trên hai cực của mạch dẫn điện chính của contactor. Phải cấp đúng điện áp theo thông số kỹ thuật trên thiết bị, tránh cấp sai gây cháy thiết bị. Ví dụ như: Nguồn DC mà đi cấp AC vào thì “bùm” hỏng 1 thiết bị.
Hiệu quả đóng ngắt của contactor
- Trạng thái đóng của contactor: Dựa trên giá trị cường độ dòng điện mà contactor có thể chuyển trạng thái đóng thành công. Giá trị cường độ này nằm trong khoản từ 1 đến 7 lần giá trị dòng điện định mức.
- Trạng thái ngắt của contactor: Cũng dựa trên giá trị cường độ dòng điện đi qua, mà giá trị này có thể tác động ngắt tiếp điểm thành công khỏi mạch điện khi cấp nguồn cho contactor. Bình thường giá trị này nằm trong khoảng từ 1 đến 10 lần dòng điện định mức.
- Độ bền vật lý: Là đánh giá khả năng 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 hư hỏng, không còn sử dụng được nữa. Về vấn đề này, các bạn bên khâu bảo trì hệ thống thường để ý nè. Các loại contactor thường có độ bền vật lý > 10lần thao tác.
- Độ bền điện: Là số lần đóng ngắt dòng điện định mức. Contactor loại thường có độ bền điện vào khoảng £ 10 lần.
Các tiếp điểm của contactor 3 pha – contactor 1 pha
Trên các contactor khởi động từ thì các tiếp điểm là một bộ phận, thành phần quan trọng. Hoạt động liên kết với cuộn dây nam châm điện trong việc đóng ngắt nguồn cho các thiết bị động lực như motor, động cơ… Vậy tiếp điểm có mấy loại? Và ý nghĩa các tiếp điểm của công tắc tơ 1 pha và 3 pha như thế nào? Chúng ta cùng tìm hiểu tiếp nào!
Tiếp điểm thường đóng là gì
Tiếp điểm thường đóng là tiếp điểm mà khi cuộn dây nam châm điện ở trạng thái không có điện, nhưng tiếp điểm vẫn đóng kín.
Tiếp điểm thường hở là gì
Tiếp điểm thường hở là tiếp điểm mà khi cuộn dây nam châm ở trạng thái không có điện, nhưng tiếp điểm vẫn hở ra. Chúng ta dễ dàng nhận ra rằng 2 loại tiếp điểm này nó ngược trạng thái với nhau đúng không nào?
Tiếp điểm chính của công tắc tơ
Là tiếp điểm có khả năng cho dòng điện lớn đi qua (từ 10A đến cả ngàn ampe, ví dụ như cho phép dòng điện có cường độ đến 2000A đi qua). Thông thường, tiếp điểm chính là dạng tiếp điểm thường hở. Chỉ đóng lại khi có nguồn cấp vào cuộn hút nam châm điện của khởi động từ contactor.
Tiếp điểm phụ của contactor 1 pha 3 pha
Là tiếp điểm nhỏ hơn, chỉ cho dòng điện có cường độ < 5A đi qua.
Khác với tiếp điểm chính, tiếp điểm phụ thường có hai trạng thái:
- Thường đóng
- Thường hở
Các loại contactor hiện có trên thị trường
Thực ra có rất nhiều cách phân loại contactor. Và mục đích phân loại contactor nhằm giúp chúng ta dễ dàng trong việc chọn mua thiết bị, hay gửi thông tin cho bộ phận mua hàng của nhà máy để họ tránh mua nhầm thiết bị khởi động từ mà thôi.
Theo như mình tìm hiểu thực tế, thì có một vài cách phân loại như sau:
- Dựa trên nguyên lý truyền động: Thì chúng ta có loại công tắc tơ khởi động từ kiểu điện từ, kiểu khí động, hay kiểu thuỷ lực… Thực tế, chúng ta gặp loại contactor kiểu điện từ là nhiều nhất.
- Phân chia theo dòng điện cấp: Chúng ta sẽ có 2 loại khởi động từ điện một chiều và contactor điện xoay chiều.
- Phân loại theo hình dáng kết cấu
- Dựa trên dòng tải tiếp điểm. Ví dụ như: Dòng tải qua tiếp điểm chính là bao nhiêu, qua tiếp điểm phụ khởi động từ là bao nhiêu?
- Phân loại theo trạng thái của tiếp điểm: Có 2 loại đó là: tiếp điểm thường đóng và tiếp điểm thường hở.
Cách chọn contactor 1 pha hay contactor 3 pha như thế nào
Có khá nhiều cách hay tiêu chí để chúng ta chọn được một loại contactor khởi động từ phù hợp với nhu cầu công việc. Cụ thể, chúng ta hãy xem xét các tiêu chí sau:
-Tuổi thọ của thiết bị, hay độ bền của khởi động từ
-Mức độ, tần suất sử dụng: Số lượng chu kỳ thao tác trong một giờ mà contactor phải thực hiện
Theo tiêu chuẩn IEC-947-4 thì chúng ta có các loại như:
- Contactor loại AC1: Dùng cho tải thuần trở như điện trở sấy, các tiếp điểm chính của Contactor được lựa chọn đóng cắt những tải có Cos phi lớn hơn 0,95. Áp dụng cho tất cả các tải AC có hệ số Cos phi trên 95%
- Contactor loại AC3: Dùng cho động cơ 3 pha roto lồng sóc.
- Contactor loại AC4 và AC2: Làm việc ở chế độ nặng: Ngắt trong thời gian khởi động, ngắt trong thời gian phanh, ngắt ở dòng điện ngược, ngắt ở chế độ vận hành theo xung. AC4 dùng với động cơ không đồng bộ 3 pha lồng sóc. AC2 dùng với động cơ không đồng bộ 3 pha, roto dây quấn.
-Thừa số vận hành: Là quan hệ giữa khoảng thời gian đóng và khoảng thời gian của chu kỳ.
Ví dụ như: Với tần suất sử dụng 1200 lần thao tác trong 1 giờ, theo chu kỳ là 3 giây. Nếu khoảng thời gian đóng là 1,2 giây thì thừa số vận hành là: 1,2/3 = 0,4
tức là 40%. Các giá trị được tiêu chuẩn hoá của các thừa số vận hành là: 15%, 25%, 40%, 60%.
Cách đấu dây khởi động từ
Cách đấu dây cho contactor khởi động từ tuỳ thuộc vào nguồn cấp và ứng dụng mà chúng ta có nhiều cách đấu khác nhau. Trong nội dung bài viết này, mình chia sẻ 2 cách đấu cơ bản theo nguồn cấp đó là:
Sơ đồ đấu dây contactor 1 pha cơ bản
Dùng nguồn cấp là điện áp 1 pha 220V để cấp nguồn điều khiển. Thông thường chúng ta thấy sơ đồ này trong các tủ điều khiển máy bơm nước trong gia đình.
Sơ đồ đấu dây contactor 3 pha cơ bản
Một trong những sơ đồ cơ bản của việc đấu dây cho contactor khởi động từ 3 pha như hình vẽ bên dưới thể hiện. Đây là mạch khởi động motor có bảo vệ quá nhiệt.
Ứng dụng của công tắc tơ- Tác dụng của khởi động từ trong thực tế
Trong thực tế tại các nhà máy. Tác dụng lớn nhất của contactor khởi động từ là dùng để điều khiển đóng mở cấp nguồn cho một số thiết bị điện có công suất tải lớn như: Động cơ công suất lớn; hệ thống làm mát, hệ thống máy trộn, máy quạt…và đa số các khởi động từ trong công nghiệp là loại 3 pha.
Ví dụ như: Công tắc tơ trong mạch điều khiển bơm áp lực cho bồn chứa sử dụng tín hiệu điều khiển từ cảm biến áp suất…Khi áp lực trong bồn giảm, cảm biến áp suất sẽ gửi tín hiệu đến mạch điều khiển, sau đó mạch điều khiển gửi tín hiệu đóng tiếp điểm đến contactor. Contactor đóng mạch động lực máy bơm hoạt động, tăng áp lực khí trong bồn.
Ngoài ra, contactor còn dùng nhiều trong các hệ thống vận hành điều khiển dây chuyền khép kín như là một giải pháp tự động hóa bằng phương pháp cơ điện. Mục đích là đảm bảo an toàn cho các thiết bị động lực khi hệ thống có sự cố như quá tải dòng hoặc áp.
Bài viết này mình hướng nội dung đến các bạn sinh viên đang học ngành kỹ thuật. Giúp các bạn củng cố thêm kiến thức về các loại thiết bị khí cụ điện như contactor, rơle…
Nội dung bài viết chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được góp ý và tinh thần chia sẻ rộng rãi của các bạn! Chân thành cảm ơn bạn đọc!
