Khởi động từ là gì? Phân biệt khởi động từ và contactor

Lê Hồng Phong

Bộ khởi động từ là tổ hợp công tắc điện từ hoạt động để khởi động động cơ điện tải lớn một cách an toàn. Bộ khởi động động cơ từ xuất hiện rất nhiều trong hệ thống điện 3 pha sử dụng động cơ. Trên thực tế, thiết bị này dễ bị nhầm lẫn với contactor. Tổng hợp các kiến ​​thức về khởi động từ bao gồm linh kiện, nguyên lý hoạt động, cách phân biệt với contactor và ứng dụng sẽ có trong bài viết dưới đây của KTH ELECTRIC.

Khởi đầu là gì?

Bộ khởi động từ hay còn gọi là bộ khởi động động cơ (bộ khởi động từ – motor khởi động) là một công tắc điện từ có chức năng khởi động và dừng động cơ. Thiết bị này đảm bảo động cơ chạy trong ngưỡng an toàn, bảo vệ động cơ không bị quá tải. Khi cấp nguồn qua bộ khởi động động cơ, dòng điện sẽ đi qua tiếp điểm tới động cơ. Khi xảy ra sự cố, tiếp điểm bên trong sẽ tách ra để ngắt dòng điện.

Bộ khởi động từ thường được lắp đặt và điều khiển thông qua các nút bấm, núm xoay trên bề mặt. Trong các hệ thống điện hiện đại, việc khởi động từ xa hoặc tự động có thể được điều khiển thông qua PLC.

Cấu tạo của bộ khởi động từ

Bộ khởi động từ bao gồm hai bộ phận chính là contactor và rơle quá tải, các bộ phận phụ là mạch điều khiển và mạch tự bảo trì.

Công tắc tơ

Công tắc tơ là thành phần quan trọng nhất của bộ khởi động từ và thường bị nhầm lẫn với thiết bị này. Contactor hoạt động theo nguyên lý điện từ, bên trong có một cuộn dây. Khi dòng điện chạy qua cuộn dây, một từ trường được tạo ra và hút các tiếp điểm bên trong contactor lại với nhau để cho dòng điện chạy qua. Khi không có dòng điện, cuộn hút sẽ nhả tiếp điểm.

Contactor không trực tiếp bảo vệ động cơ mà cần kết hợp với rơle nhiệt để ngắt nguồn điện khi phát hiện quá tải. Chức năng của contactor là đóng mở các mạch điện công suất cao với tần số chuyển mạch liên tục.

Rơle quá tải

Rơle quá tải là bộ phận bảo vệ của bộ khởi động từ. Chức năng chính của rơle quá tải là theo dõi dòng điện của động cơ, phát hiện quá tải điện và ngắt mạch. Có 2 loại rơle dùng cho máy khởi động từ là rơle nhiệt và rơle điện tử:

• Rơle nhiệt: Tương tác với dòng điện quá tải thông qua cơ chế nhiệt để ngắt mạch.
• Rơle điện tử: Tương tác với dòng điện quá tải sử dụng bộ vi xử lý hiện đại, có thời gian phản ứng nhanh hơn rơle nhiệt.

Mạch điều khiển

Bộ khởi động từ sử dụng mạch điều khiển với hai nút ấn – nút khởi động động cơ và nút dừng động cơ. Các nút này kết nối với điện áp điều khiển để kích hoạt cuộn dây trong contactor.

Nút khởi động là công tắc tạm thời, chỉ đóng mạch khởi động động cơ khi nhấn. Nút dừng là một công tắc thường đóng, khi nhấn sẽ dừng động cơ.

Mạch có khả năng tự duy trì

Khi nhấn nút khởi động cho bộ khởi động, động cơ không nhận được nguồn điện trực tiếp. Thay vào đó, công tắc tơ được cấp điện và cung cấp năng lượng cho động cơ, tạo ra mạch điện tự duy trì. Cơ chế này giúp động cơ tiếp tục chạy sau khi nhả nút khởi động. Contactor tiếp tục hoạt động sau đó.

Nguyên lý hoạt động của máy khởi động từ

Bộ khởi động từ có nguyên lý hoạt động tương đối đơn giản. Khi nhấn nút khởi động trên mạch, tín hiệu điện sẽ được truyền đến cuộn dây contactor. Cuộn dây thu hút tiếp điểm để cho dòng điện chạy tới động cơ.

Trong quá trình điều khiển động cơ, rơle sẽ giám sát dòng điện hoạt động. Nếu công suất động cơ vượt quá định mức, rơle sẽ ngắt, mở mạch và dừng động cơ. Cơ chế này giúp bảo vệ động cơ khỏi bị hư hỏng do dòng điện quá mức và sinh nhiệt. Trong nhiều hệ thống phức tạp, bộ điều khiển PLC có thể được thêm vào để điều khiển động cơ thông qua áp suất, độ ẩm hoặc thời gian.

Xem thêm: Sơ đồ chi tiết 14 mạch khởi động từ đơn – khởi động từ kép

So sánh bộ khởi động từ và contactor

Công tắc tơ thường bị nhầm lẫn với bộ khởi động từ. Thực chất contactor là bộ phận chính của bộ khởi động từ với nhiệm vụ đóng, mở mạch điện. Cơ cấu cho dòng điện chạy qua contactor là cơ cấu đóng mở mạch điện của máy khởi động từ.

Ứng dụng chính của contactor là đóng mở các mạch điện nhưng không có chức năng bảo vệ khi xảy ra quá tải, ngắn mạch. Ngược lại, khởi động từ sẽ có chức năng này do có thêm thành phần rơle chống quá tải. Vì vậy, bộ khởi động từ có nhiều chức năng và tính ứng dụng cao hơn so với contactor.

Tìm hiểu thêm về contactor từ tính – contactor điện từ

Lợi ích của việc sử dụng bộ khởi động từ

Lợi ích lớn nhất khi sử dụng bộ khởi động từ cho động cơ là bảo vệ động cơ khỏi quá tải, ngắn mạch. Thiết bị sẽ tắt nguồn cấp cho động cơ khi dòng điện vượt quá giới hạn. Điều này giúp động cơ hoạt động ổn định, kéo dài tuổi thọ và hạn chế hư hỏng.

Bộ khởi động từ có thể được điều khiển từ xa, cho phép vận hành linh hoạt và tập trung theo hệ thống. Vì vậy, bộ khởi động từ rất phù hợp với các hệ thống điện công nghiệp phức tạp, công suất lớn. Bên cạnh đó có thể tích hợp hệ thống điều khiển tự động cho bộ thiết bị này.

Sử dụng bộ khởi động từ sẽ bổ sung thêm một lớp an toàn trong điều khiển động cơ và rộng hơn là toàn bộ hệ thống. Bộ khởi động động cơ giúp động cơ không thể tự khởi động lại sau khi mất điện, ngăn ngừa những sự cố nguy hiểm không mong muốn.

Xem thêm: Hướng dẫn chi tiết khởi động đấu nối từ 3 pha và 1 pha

Ứng dụng khởi động từ trong công nghiệp

Bộ khởi động từ thường được sử dụng cho các máy móc công nghiệp có công suất từ ​​5HP (3,7kW) trở lên. Một số ứng dụng của ủng nam châm hiện nay đó là:

• Điều khiển các thiết bị điện công nghiệp như máy cắt, máy tiện, cánh tay robot, băng tải, máy bơm, động cơ,…
• Điều khiển máy cưa, máy phay, máy mài… trong chế biến gỗ.
• Được sử dụng cho hệ thống HVAC để quản lý máy nén và quạt thông gió.

Bộ khởi động từ là sự kết hợp của thiết bị điều khiển động cơ, bao gồm contactor và rơle quá tải. Sử dụng bộ khởi động từ cho phép động cơ hoạt động trong ngưỡng an toàn trước các rủi ro về mạch điện.

KTH ELECTRIC cung cấp thiết bị khởi động từ bao gồm contactor và rơle nhiệt có khả năng tương thích cao. Tham khảo hai dòng sản phẩm tại: