Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Khởi động từ Contactor

Trong các hệ thống điều khiển điện, khởi động từ là thiết bị vô cùng quan trọng và được sử dụng rộng rãi. Vậy chúng có cấu tạo thế nào? Nguyên lý hoạt động và có các chức năng ra sao? Hãy cùng Hunonic giải đáp các thắc mắc này trong bài viết dưới đây nhé.

Khởi động từ là gì ?

Khởi động từ hay còn được gọi là Contactor hoặc công tắc tơ theo cách nói của người Việt, đây là một khí cụ điện hạ áp đặc biệt quan trọng trong các hệ thống điện. Nó có nhiệm vụ thực hiện việc đóng, cắt thường xuyên các mạch điện động lực.

Khởi động từ là gì?

Nhờ khởi động từ mà chúng ta có thể điều khiển các thiết bị công suất lớn như động cơ, tụ bù, hệ thống chiếu sáng… một cách đơn giản và an toàn thông qua nút nhấn, hẹn giờ tự động hay điều khiển từ xa.

Cấu tạo của khởi động từ

Ba bộ phận chính của khởi động từ bao gồm: Nam châm điện, hệ thống tiếp điểm và hệ thống dập hồ quang.

Nam châm điện: Bao gồm 1 lõi sắt, 1 lò xo để đẩy lõi nắp dịch chuyển về vị trí ban đầu, cuộn dây để tạo ra lực hút nam châm. Chức năng của nam châm điện là tạo ra từ trường.

Hệ thống tiếp điểm: Bao gồm tiếp điểm chính và tiếp điểm phụ:

• Tiếp điểm chính: Tiếp điểm chính là tiếp điểm thường hở, sẽ 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: Do việc chuyển mạch liên tục, hồ quang điện sẽ xuất hiện làm các tiếp điểm bị cháy và mòn dần nên cần hệ thống dập hồ quang.

Nguyên lý hoạt động

Khởi động từ hoạt động với nguyên lý như sau:

Khi cấp nguồn điện vào mạch điện điều khiển bằng với giá trị điện áp định mức của công tắc tơ và khởi động, dòng điện sẽ đến 2 đầu cuộn dây quấn cố định trên lõi từ. Từ trường được sinh ra, lực từ xuất hiện hút lõi dịch chuyển và hình thành mạch từ kín. Lúc này, khởi động từ ở trạng thái hoạt động. Khi đó các tiếp điểm chính sẽ đóng, tiếp điểm phụ chuyển đổi trạng thái (khi thường hở sẽ đóng lại và khi thường đóng sẽ mở ta), trạng thái này được duy trì.

Khi ngắt dòng điện vào mạch, khởi động từ cũng sẽ bị ngắt điện. Dưới tác dụng của lò xo nén sẽ làm cho phần lõi di động trở về với vị trí ban đầu, theo đó, các tiếp điểm trở sẽ trở về trạng thái thường hở. Động cơ lúc này sẽ dừng hoạt động.

Ưu điểm của khởi động từ

• Đảm bảo an toàn cho người dùng khi có chế độ đóng ngắt từ xa, đồng thời trong những hệ thống độc hại thì có lớp vỏ để ngăn chặn hồ quang phóng ra ngoài.
• Hoạt động ổn định, bền bỉ, ít gặp sự cố. Phù hợp sử dụng cho các thiết bị, hệ thống điện phức tạp, công suất lớn.
• Thiết kế gọn với trọng lượng khá nhẹ và chắc chắn, có thể lắp đặt tại nhiều vị trí khác nhau và tận dụng các không gian chật hẹp.
• Giá thành phải chăng, dễ dàng tìm mua trên thị trường.
• Thời gian đóng cắt điện nhanh chóng, giúp tiết kiệm điện năng tiêu thụ hiệu quả.
• Những tiếp điểm chính, tiếp điểm phụ của contactor có thể chịu ăn mòn cao, chống mài mòn tốt.

Nhờ những ưu điểm nổi bật như vậy nên thiết bị này được sử dụng rộng rãi trong các khu công nghiệp, nhà máy, xưởng sản xuất,..

Ứng dụng của khởi động từ

Trong điện công nghiệp và điện dân dụng, khởi động từ được sử dụng để điều khiển vận hành các động cơ hay thiết bị điện như: Hệ thống đèn chiếu sáng sử dụng PLC hoặc rơ le cài đặt thời gian, người dùng có thể tự động bật tắt đèn chiếu sáng theo giờ, ngày quy định; Điều khiển động cơ để motor có thể khởi động trực tiếp, hoặc kết hợp với một số rơ le nhiệt để bảo vệ cho motor khi phải làm việc quá tải; Điều khiển tụ bù nhằm mục đích đóng, cắt các cấp của tụ bù để phù hợp với tải làm việc;…

Trong ngành tự động hóa:  Đòi hỏi xử lý những hệ thống điện có tính chất phức tạp và khó khăn. Nên cần phải có sự can thiệp của bộ xử lý, thông qua phương pháp cơ – điện tử sử dụng khởi động từ để có thể đáp ứng được những quá trình đóng gói sản phẩm, ép nhựa,…

Phân loại khởi động từ

Người dùng nên nắm được các loại khởi động từ khác nhau nhằm xác định được contactor nào sẽ dùng với nguồn điện nào, phù hợp với nguyên lý truyền động ra sao, giúp cho thiết bị thực hiện tốt nhiệm vụ của mình. Dựa vào các cách phân loại khác nhau, khởi động từ được chia thành nhiều dạng như sau.

Theo nguyên lý truyền động

Được phân thành các contactor kiểu điện từ, kiểu thủy lực, kiểu hơi ép. Trong đó Contactor kiểu điện từ phổ biến hơn cả.

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 điện áp

Công tắc tơ hạ thế, công tắc tơ trung thế.

Theo dòng điện định mức

Khởi động từ dòng điện nhỏ 6A, 9A, 12A, 18A… hoặc khởi động dòng điện lớn 600A, 800A, 900A.

Theo chức năng

Có kiểu công tắc tơ chuyên dùng cho tụ bù, dùng cho motor, kiểu chống bụi, nước nổ…

Giới thiệu một số dòng khởi động từ phổ biến

Dưới đây là top 5 hãng sản xuất khởi động từ phổ biến

Khởi động từ Mitsubishi

Là một thiết bị khởi động từ chất lượng với giá thành tốt đến từ thương hiệu của Nhật Bản. Sử dụng dòng điện từ 9A-100A tùy loại với điện áp điều khiển là 220V. Trong đó nổi bật với dòng khởi động từ S-T10. Sản phẩm đảm bảo các tiêu chí chính xác, an toàn, thông minh, chất lượng, đáp ứng nhu cầu sử dụng cho nhiều đối tượng.

Khởi động từ Mitsubishi S-T10 AC200V

Khởi động từ CHINT

Các dòng sản phẩm NCH, NXC của khởi động từ Chint đến từ Trung Quốc khá nổi tiếng trên thị trường. Với ưu điểm của những thiết bị đến từ hãng này là giá thành tương đối rẻ, kích thước nhỏ gọn, công suất tiêu thụ điện năng thấp, thao tác sử dụng tương đối dễ dàng.

Khởi động từ ABB

Khởi động từ ABB có rất nhiều dòng được khách hàng tin tưởng sử dụng, một trong đó là dòng contactor ABB ESB.Với độ bền cơ học lên tới 10 triệu lần đóng ngắt giúp thiết bị hoạt động ổn định với độ bền cao. Sản phẩm được sản xuất đạt tiêu chuẩn IP20, đáp ứng tiêu chuẩn IEC 60947-4-1.

Khởi động từ ABB ESB40 được nhiều người dùng lựa chọn

Khởi động từ Schneider

Công tắc tơ Schneider là dòng sản phẩm khá phổ biến được sử dụng trong các nhà máy hay công trình. Với thương hiệu đến từ Pháp, đây là thiết bị được đánh giá cao về chất lượng và độ bền bỉ. Khởi động từ hoạt động với điện áp 380V, cho công suất lớn. Trong đó, sản phẩm tiêu biểu của công tắc tơ Schneider có thể kể tới là dòng LC1E0610Q5 và LC1E0910Q5.

Khởi động từ LS MC12b

Là một sản phẩm đến từ Hàn Quốc, các sản phẩm thuộc dòng LS có giá thành phải chăng, chất lượng tương đối ổn định. Dòng sản phẩm nổi bật của contactor LS là MC 800A, MC 630A, MC 500A. Khả năng hoạt động trong điều kiện nhiệt độ từ -5 độ C tới 40 độ C, điện áp điều khiển 220V, phù hợp dùng tại các khu công nghiệp ở châu Á.

Khởi động từ LS MC12b

Nguồn: Hunonic