Magnetic contactor là gì? Nguyên lý hoạt động và ứng dụng

Lê Hồng Phong

Công tắc tơ từ là thành phần quan trọng của hệ thống điện, cho phép kỹ thuật viên điều khiển dòng điện trong mạch điện. Để tìm hiểu contactor từ là gì, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của nó, mời các bạn theo dõi bài viết sau đây của chúng tôi.

Khái niệm về contactor từ

Công tắc tơ từ (hay công tắc tơ điện từ) là một thiết bị chuyển mạch, dùng để bật/tắt một mạch điện. Nói một cách đơn giản, đây là một công tắc điều khiển bằng điện có khả năng điều chỉnh đầu vào của mạch điện và xử lý các tải điện áp và dòng điện cao. Công tắc tơ từ tính cung cấp một phương pháp thay đổi nguồn điện an toàn và hiệu quả, khiến chúng không thể thiếu trong các ứng dụng công nghiệp và thương mại.

Công tắc tơ từ rất linh hoạt và có nhiều kích cỡ và công suất khác nhau. Bạn có thể dễ dàng nhận ra sự hiện diện của thiết bị này trong các ứng dụng khởi động động cơ, sưởi ấm và chiếu sáng. Kỹ sư điện có thể sử dụng công tắc tơ từ tính để điều khiển từ động cơ đơn giản đến hệ thống tự động hóa phức tạp.

Contactor từ được coi là một trong những thiết kế contactor tiên tiến nhất, có khả năng vận hành từ xa, giúp loại bỏ các rủi ro liên quan đến thao tác thủ công.

Cấu tạo của contactor từ

Contactor từ có cấu tạo khá đơn giản, bao gồm các bộ phận chính sau:

• Thanh đầu cuối
• Tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh
• Xôn xao
• Lõi thép
• phần ứng
• Hệ thống chữa cháy hồ quang
• Đầu nối cuộn dây
• Cuộn che nắng

Các thông số quan trọng bạn cần quan tâm khi lựa chọn contactor từ bao gồm:

• Loại tải: động cơ, sưởi ấm, chiếu sáng,…
• Điện áp định mức: Giá trị điện áp tối đa mà công tắc tơ từ có thể hoạt động an toàn, đơn vị là V.
• Dòng điện định mức: Giá trị dòng điện tối đa mà công tắc tơ từ có thể hoạt động ổn định trong thời gian dài, đơn vị là A.
• Điện áp điều khiển: Điện áp dùng để điều khiển hoặc thay đổi hoạt động của contactor từ, đơn vị là V.
• Số cực.
• Các tiếp điểm phụ bên trong.

Đọc thêm: Khởi động là gì? Phân biệt máy khởi động từ và contactor

Nguyên lý hoạt động của contactor từ

Tương tự như contactor nói chung, contactor từ cũng hoạt động theo cơ chế điện từ.

Khi dòng điện chạy qua cuộn dây contactor sẽ tạo ra một từ trường. Từ trường này kéo một tập hợp các tiếp điểm lại với nhau, đóng mạch và cho phép dòng điện chạy qua. Khi ngắt nguồn điện vào cuộn dây, từ trường biến mất, các tiếp điểm trở về vị trí mở ban đầu và mạch điện bị gián đoạn.

Công tắc tơ từ có cơ chế hoạt động đơn giản nhưng hiệu quả, cho phép điều khiển chính xác các mạch điện. Đặc biệt, nhờ khả năng đóng mở mạch điện mà không cần tiếp xúc vật lý nên giảm hao mòn đáng kể và tăng tuổi thọ cho hệ thống điện.

Phân loại contactor từ tính

Công tắc tơ từ được phân loại theo tiêu chí hiện nay thành hai loại phổ biến nhất là AC và DC.

Công tắc tơ từ AC được thiết kế để điều khiển tải nặng, động cơ lớn hoặc điều hòa không khí công nghiệp trong hệ thống điện xoay chiều, đòi hỏi điện áp cao và dòng điện cao. Loại contactor này có kết cấu chắc chắn nên thích hợp lắp đặt ở những môi trường khắc nghiệt.

Loại contactor này phù hợp với hệ thống điện 1 chiều, ví dụ như trong hệ thống ô tô và hệ thống quang điện. Các ứng dụng cụ thể của công tắc tơ DC chủ yếu là trong xe điện, hệ thống năng lượng mặt trời và hệ thống lưu trữ pin.

• Công tắc tơ từ ở dạng thu nhỏ

Đây là phiên bản thu nhỏ của contactor từ tiêu chuẩn, thích hợp lắp đặt ở những khu vực có không gian hạn chế như bảng điều khiển, máy móc nhỏ và hệ thống tự động hóa gia đình.

Xem thêm: So sánh điểm giống và khác nhau giữa contactor và rơle

Ứng dụng của contactor từ

Công tắc tơ từ đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điện hiện đại và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Cụ thể:

• Điều khiển động cơ

Công tắc tơ từ được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điều khiển động cơ nhờ khả năng bật/tắt an toàn và bảo vệ động cơ khỏi dòng điện quá tải.

Công tắc tơ từ cho phép quản lý hệ thống chiếu sáng lớn và kiểm soát việc sử dụng năng lượng trong khi vẫn đảm bảo độ sáng đồng đều. Điều này đặc biệt phù hợp với các khu phức hợp thương mại, sân vận động và các khu vực công cộng khác.

Hệ thống HVAC sử dụng công tắc tơ từ tính để vận hành hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí. Các contactor này sẽ điều chỉnh công suất đầu vào của máy nén và quạt, từ đó điều chỉnh hoạt động của thiết bị.

• Tự động hóa công nghiệp

Công tắc tơ từ tạo điều kiện thuận lợi cho việc điều khiển chính xác các hoạt động của thiết bị và quy trình, giúp sản xuất hiệu quả hơn và giảm thời gian nhàn rỗi của thiết bị. Đối với các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác và độ tin cậy cao như dây chuyền sản xuất và xử lý tự động, công tắc tơ từ là sự lựa chọn tối ưu.

Trong hệ thống phân phối điện, công tắc tơ từ tính điều chỉnh nguồn điện đến các phần khác nhau của mạng, đảm bảo đường truyền ổn định và ngăn ngừa sự cố quá tải trong mạch.

• Thang máy và thang cuốn

Công tắc tơ từ là thành phần thiết yếu trong hệ thống thang máy, thang cuốn, giúp điều chỉnh chuyển động và đảm bảo các chức năng được thực hiện an toàn và trơn tru.

Hệ thống báo cháy và chiếu sáng khẩn cấp trong nhiều hệ thống an toàn sử dụng công tắc tơ từ tính làm bộ phận chính. Thiết bị này cung cấp sự bảo vệ an toàn chống lại sự cố mất điện và các trường hợp khẩn cấp khác.

Một số câu hỏi về contactor từ tính

Câu 1: Công tắc tơ từ có ưu điểm gì?

Hồi đáp: Công tắc tơ từ có những ưu điểm sau so với công tắc tơ thông thường:

• Đảm bảo độ an toàn cao cho người vận hành
• Dễ dàng kiểm soát
• Tiết kiệm hơn so với điều khiển bằng tay
• Có thể điều khiển bằng thiết bị tự động hoặc điều khiển từ xa.

Câu 2: Công tắc tơ từ xử lý việc dập hồ quang như thế nào?

Hồi đáp: Hồ quang tạo ra giữa các tiếp điểm có thể sinh ra nhiệt đáng kể và gây hư hỏng các tiếp điểm nếu không được dập tắt nhanh chóng. Công tắc tơ từ tính sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để dập tắt hồ quang, bao gồm máng hồ quang, máy thổi từ tính và vật liệu tiếp xúc đặc biệt.

Máng hồ quang là cấu trúc phân chia và làm nguội hồ quang. Thổi từ sử dụng từ trường để đẩy hồ quang ra khỏi các điểm tiếp xúc vào máng hồ quang. Các vật liệu tiếp xúc đặc biệt, chẳng hạn như hợp kim bạc, được sử dụng để giảm thiểu tác động của hồ quang và kéo dài tuổi thọ của các tiếp điểm.

Câu hỏi 3: Công tắc tơ từ có chịu được tải công suất cao không?

Hồi đáp: Có. Công tắc tơ hoàn toàn có thể xử lý tải công suất cao, điển hình là điều khiển khởi động động cơ và phân phối điện.