Hướng dẫn tính chọn contactor và khởi động từ cho động cơ

Lê Hồng Phong

Khi chọn contactor điều khiển động cơ, bạn cần chú ý đến 3 yếu tố chính: kích thước, điện áp và dòng điện hoạt động. KTH ELECTRIC sẽ hướng dẫn bạn lựa chọn những yếu tố trên trong bài viết sau.

Bước 1: Xem thông số động cơ và xác định tiêu chí lựa chọn contactor

Để lựa chọn được loại contactor phù hợp cho động cơ, bạn cần hiểu rõ các thông số quan trọng trên động cơ như điện áp, dòng điện và công suất. Ngoài ra, bạn nên chú ý đến hệ số cosφ của động cơ để tính toán sau khi lắp đặt xem có cần biện pháp nâng cao hệ số công suất cosφ hay không.

Sau khi hiểu rõ các thông số của động cơ, bạn sẽ xác định được các tiêu chí lựa chọn contactor như loại contactor, cấp điện áp, dòng điện, tính năng, độ bền,…

Như trên ảnh cần chọn contactor có thông số tương thích với một số thông số động cơ:

• Điện áp động cơ 380V =>> Chọn contactor có cấp điện áp tương đương
• Tần số động cơ 50Hz =>> Chọn contactor có tần số 50/60Hz
• Cường độ dòng điện động cơ 43,2A =>> Chọn contactor có mức dòng điện cao hơn gần nhất là 50A
• Công suất động cơ 22kW

Bước 2: Chọn loại công tắc tơ và kích thước phù hợp với động cơ

Loại sử dụng phụ tải điện là thuật ngữ dùng để phân loại các thiết bị điện dựa trên đặc tính vận hành và mức tiêu thụ điện năng. Thuật ngữ này được quy định trong tiêu chuẩn IEC. IEC là tổ chức phi lợi nhuận quốc tế phát triển và ban hành các tiêu chuẩn cho lĩnh vực điện và điện tử. Các tiêu chuẩn IEC sử dụng danh mục sử dụng và mã sử dụng làm cơ sở để xác định loại công tắc tơ chính xác phù hợp với thiết bị, trong trường hợp này là động cơ.

Mặt khác, kích thước contactor cần phải tương thích với loại động cơ và mục đích sử dụng của động cơ đó. Kích thước của contactor tương ứng với các hạng mục sử dụng do IEC ban hành, bao gồm:

• Động cơ AC-1: Dùng cho động cơ không cảm ứng hoặc cảm ứng nhẹ
• Động cơ AC-2: Dùng cho động cơ vòng trượt không đồng bộ, khởi động bằng phanh, nhả click
• Động cơ AC-3: Dùng cho động cơ lồng sóc; Chức năng khởi động và dừng động cơ đang hoạt động
• Động cơ AC-4: Dùng cho động cơ lồng sóc; Chức năng khởi động bằng nút bấm, phanh và lùi

Bước 3: Chọn điện áp điều khiển cho contactor động cơ

Điện áp điều khiển trên contactor phải phù hợp với điện áp điều khiển động cơ. Trước khi lựa chọn contactor cho động cơ, bạn cần kiểm tra xem tủ điều khiển có sử dụng nguồn điện 24VDC, 24VAC, 110V, 220V, 380V hay 415V hay không. Ở Việt Nam, hầu hết các tủ điện và động cơ điện đều sử dụng điện 220VAC, 380VAC. Riêng contactor 3 pha sẽ dùng điện 380VAC.

Các thông số điện áp khác cần lưu ý khi chọn contactor:

• Điện áp hoạt động định mức – Ue (V): Dải điện áp mà contactor có thể chịu được khi làm việc
• Điện áp cách điện định mức – Ui (V): Điện áp làm việc định mức của contactor
• Điện áp xung định mức – Uimp (kV): Điện áp xung chịu đựng của contactor

Bước 4: Chọn dòng điện cho contactor động cơ

Để chọn dòng điện cho contactor động cơ, bạn cần biết chính xác dòng điện mà động cơ đang sử dụng. KTH ELECTRIC sẽ hướng dẫn các bạn cách tính dòng điện cho động cơ 1 pha và 3 pha.

Các thông số dòng điện cần lưu ý khi lựa chọn contactor cho động cơ:

• Dòng điện định mức – Ie (A): Dòng điện làm việc định mức của contactor

Tính toán dòng điện cho contactor động cơ 3 pha

Công thức tính công suất điện cho động cơ 3 pha:

Trong đó:

• P: Công suất động cơ, đơn vị là W hoặc HP (1HP = 0,746kW)
• U: Điện áp điều khiển, đơn vị là V, với nguồn điện 3 pha là 380V
• I: Cường độ dòng điện, đơn vị là A
• Cosφ: Hệ số công suất, giá trị là 0,8 hoặc nếu contactor cấp nguồn qua biến tần thì sẽ là 0,96

Ngoài ra, dòng điện qua contactor (Iđm) sẽ bằng 1,2 – 1,5 lần dòng định mức (tương ứng với hệ số khởi động).

Ví dụ: Động cơ 3 pha 380V có công suất 3000W có:

=>> Trong trường hợp này chúng ta sẽ chọn contactor 9A 3 pha.

Xem thêm: 8 sự cố thường gặp trên contactor và cách kiểm tra

Tính toán dòng điện cho contactor động cơ một pha

Công thức tính cường độ dòng điện cho động cơ 1 pha cũng tương tự như động cơ 3 pha. Tuy nhiên, thay vì chọn điện áp 3 pha 380V thì động cơ 1 pha lại sử dụng điện 220V.

Công thức tính công suất điện cho động cơ 3 pha:

Trong đó:

• P: Công suất động cơ, đơn vị là W hoặc HP (1HP = 0,746kW)
• U: Điện áp điều khiển, đơn vị là V, dùng điện 1 pha 220V
• I: Cường độ dòng điện, đơn vị là A
• Cosφ: Hệ số công suất, giá trị là 0,8

Ví dụ, động cơ một pha 220V có công suất 1500W có:

=>> Trong trường hợp này contactor 1 pha 12A sẽ được chọn. Hoặc có thể chọn contactor động cơ có I cao hơn 18A

Xem thêm: Hướng dẫn chọn khởi động từ – contactor cho dàn tụ điện

Ví dụ chọn bộ khởi động từ cho động cơ 3 pha 380V 15kW

Công suất Cosφ sử dụng là 0,8 trong trường hợp không sử dụng biến tần. Dựa vào các thông số của động cơ hãy tìm dòng điện định mức của động cơ như sau:

Idc = 15000 / 1,73205081 / 0,8 / 380 = 28,49 A

Do đó, dòng điện định mức lý tưởng của contactor có thể được tính như sau:

Idc x 1,2

Dựa vào khoảng trên nên chọn máy khởi động có công tắc tơ 40A. Nếu bạn muốn một công tắc tơ chuyển mạch an toàn hơn, hãy chọn một công tắc tơ có dòng điện cao hơn một chút, công tắc tơ 50A.

Ngoài các yếu tố trên, các khía cạnh về chi phí lắp đặt, điều kiện môi trường lắp đặt, thiết kế sơ đồ nối dây động cơ, phụ kiện,… cũng sẽ ảnh hưởng đến quá trình lựa chọn bộ khởi động từ cho động cơ. Bạn có thể đọc thêm về cách xác định thông số và chọn contactor tại website Điện BTB.