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

Lê Hồng Phong

Contactor là một thiết bị điện dùng để đóng và ngắt các tiếp điểm, tạo ra tiếp điểm trong mạch điện bằng cách nhấn nút. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Contactor Starter như thế nào? Hôm nay Phan Khang Điền xin mời các bạn tìm hiểu về Contactors qua bài viết này.

1. Công tắc tơ là gì?

Contactor (Bộ khởi động từ) là thiết bị điện dùng để đóng, ngắt các tiếp điểm, tạo tiếp điểm trong mạch điện bằng cách nhấn nút. Như vậy, khi sử dụng Contactor, chúng ta có thể điều khiển mạch điện từ xa có tải có điện áp đến 500V và dòng điện 600A (vị trí điều khiển và trạng thái hoạt động của Contactor rất xa vị trí các tiếp điểm đóng mạch).

Bắt đầu từ LC1D40AM7 từ Schneider Electric

2. Phân loại contactor

• Phân loại contactor Theo nguyên lý truyền động: ta có loại contactor điện từ (truyền điện bằng lực hút điện từ), loại khí nén, loại thủy lực. Thông thường, công tắc tơ điện từ được sử dụng.
• Phân loại Contactor Theo loại dòng điện: DC Contactor và Alternating Contactor (contactor 1 pha và 3 pha).

3. Cấu tạo của bộ khởi động từ

Contactor bao gồm các bộ phận sau: Cấu trúc điện từ (nam châm điện), hệ thống dập hồ quang, hệ thống tiếp điểm (tiếp điểm chính và phụ).

3.1. Nam châm điện của bộ khởi động từ

Nam châm điện bao gồm 4 bộ phận:

• Cuộn dây được sử dụng để tạo ra lực hút nam châm.
• Lõi sắt (hoặc mạch từ) của nam châm gồm có hai phần: phần cố định và phần nắp di động. Lõi thép nam châm có thể ở dạng EE, EI hoặc CI.
• Lò xo phản lực có tác dụng đẩy nắp di động trở lại vị trí ban đầu khi ngừng cấp điện cho cuộn dây.

Trạng thái nam châm điện của bộ khởi động từ

3.2. Hệ thống chữa cháy hồ quang điện của máy khởi động từ

Khi Contactor chuyển mạch sẽ xuất hiện hồ quang điện khiến các tiếp điểm bị cháy và mòn dần. Vì vậy cần phải có hệ thống dập hồ quang gồm nhiều vách ngăn kim loại đặt cạnh 2 tiếp điểm, đặc biệt là tại các tiếp điểm chính của Contactor.

3.3. Hệ thống liên lạc khởi động từ

Hệ thống tiếp xúc tiếp xúc với lõi từ di động thông qua khóa liên động cơ học. Tùy thuộc vào khả năng chịu tải qua tiếp điểm, chúng ta có thể chia tiếp điểm Contactor thành hai loại:

• Tiếp điểm chính: Có khả năng cho dòng điện lớn đi qua (từ 10A đến vài nghìn A, ví dụ khoảng 1600A hoặc 2250A). Tiếp điểm chính là tiếp điểm thường mở, sẽ đóng lại khi cấp nguồn vào mạch từ của Contactor, khiến mạch từ của Contactor hấp thụ lại.
• Tiếp điểm phụ: Có khả năng cho dòng điện đi qua các tiếp điểm nhỏ hơn 5A. Tiếp điểm phụ có hai trạng thái: Thường đóng và thường mở.

Tiếp điểm thường đóng là loại tiếp điểm ở trạng thái đóng (có sự giao tiếp giữa 2 tiếp điểm) khi cuộn dây nam châm trong Contactor ở trạng thái nghỉ (không cấp điện). Liên hệ này mở khi Contactor ở trạng thái hoạt động. Ngược lại, tiếp điểm thường mở.

Như vậy, hệ thống tiếp điểm chính thường được lắp đặt trong mạch điện động, còn các tiếp điểm phụ sẽ được lắp đặt trong hệ thống mạch điều khiển (dùng để điều khiển nguồn điện cung cấp cho các cuộn dây nam châm của Contactor theo một quy trình đã định trước).

Theo một số cấu trúc Contactor thông dụng, các tiếp điểm phụ có thể được liên kết với số lượng cố định trong mỗi bộ Contactor, tuy nhiên cũng có một số nhà sản xuất chỉ bố trí một số tiếp điểm chính cố định trên mỗi Contactor, trong khi các tiếp điểm phụ được chế tạo thành các khối riêng biệt duy nhất. Khi cần, chúng ta chỉ cần thêm nó vào Contactor. Số lượng tiếp điểm phụ trong trường hợp này có thể được bố trí tùy ý.

4. Nguyên lý hoạt động của Contactor – Khởi động từ

Cấu trúc của bộ khởi động từ

Khi đưa nguồn điện bằng giá trị điện áp định mức của Contactor vào hai đầu cuộn dây quấn trên lõi từ cố định, lực từ sinh ra sẽ hút lõi từ di động tạo thành mạch từ kín (lực từ lớn hơn phản lực của lò xo) thì Contactor ở trạng thái hoạt động. Lúc này, nhờ khóa liên động cơ học giữa lõi từ di động và hệ thống tiếp điểm, tiếp điểm chính đóng lại, tiếp điểm phụ thay đổi trạng thái (thường đóng sẽ mở, thường mở sẽ đóng) và duy trì trạng thái này. Khi ngắt nguồn điện vào cuộn dây, Contactor ở trạng thái nghỉ và các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu.

Ký hiệu dùng để biểu thị cuộn dây (nam châm điện) trong Contactor và các loại tiếp điểm.

Có rất nhiều tiêu chuẩn của các nước khác nhau, dùng để biểu diễn cuộn dây Contactor và các tiếp điểm.

5. Thông số cơ bản của Contactor – Khởi động từ

Bắt đầu từ LC1D09M7 Schneider Electric

5.1. Điện áp định mức của Contactor

Điện áp định mức của Contactor Uđm là điện áp của mạch điện tương ứng nơi tiếp điểm chính phải đóng, là điện áp đặt vào hai đầu cuộn dây của nam châm điện để mạch từ hút vào.

Cuộn hút có thể hoạt động bình thường ở điện áp trong giới hạn (85 – 105)% điện áp định mức của cuộn dây. Thông số này được ghi trên nhãn nằm ở hai đầu cuộn dây Contactor, có các mức điện áp định mức: 110V, 220V, 440V DC và 127V, 220V, 380V, 500V AC.

5.2. Dòng điện định mức của Contactor

Dòng định mức của Contactor Iđm là dòng định mức đi qua tiếp điểm chính ở chế độ làm việc lâu dài.

Dòng định mức của các contactor hạ thế thông dụng là: 10A, 20A, 25A, 40A, 60A, 75A, 100A, 150A, 250A, 300A, 600A. Nếu đặt trong tủ điện thì dòng điện định mức phải thấp hơn 10% vì khả năng làm mát kém. Dòng điện cho phép qua Contactor phải thấp hơn nữa ở chế độ làm việc lâu dài.

5.3. Khả năng cắt và đóng của contactor

Khả năng cắt của Công tắc tơ AC đạt bội số lên tới 10 lần dòng điện định mức với tải cảm ứng.

Khả năng đóng: AC contactor dùng để khởi động động cơ điện phải có khả năng đóng từ 4 đến 7 lần Idm.

5.4. Tuổi thọ của contactor

Tuổi thọ của Contactor được tính bằng số lần đóng và mở. Sau số lần đóng mở đó, Contactor sẽ bị hỏng và không thể sử dụng được.

5.5. Tần số hoạt động của contactor

Là số lần đóng contactor trong một giờ: Có các mức: 30, 100, 120, 150, 300, 600, 1200, 1500 lần/giờ.

5.6. Độ ổn định suất điện động của Contactor

Tiếp điểm chính của Contactor cho dòng điện lớn đi qua (gấp khoảng 10 lần dòng định mức) mà không sinh suất điện động làm tiếp điểm tách rời, Contactor có lực điện động ổn định.

5.7. Độ ổn định nhiệt của Contactor

Công tắc tơ ổn định nhiệt, có nghĩa là khi có dòng điện ngắn mạch chạy qua trong một khoảng thời gian nhất định, các tiếp điểm sẽ không bị nóng chảy hoặc hàn lại.

https://www.youtube.com/watch?v=PiXgH0mZwMI

Trường THPT Chuyên Lê Hồng Phong – Nhà phân phối chính thức của Schneider Electric

6. Tóm tắt

Qua bài viết này, Trường THPT Chuyên Lê Hồng Phong hy vọng các bạn đã có những hiểu biết cơ bản về Khởi động từ, Khởi động từ là gì? Cấu trúc của bộ khởi động từ. Nguyên lý hoạt động của Bộ khởi động từ,…

Vâng các bạn thân mến, chúng tôi hy vọng các bạn đã hiểu rõ hơn về Contactor – Bộ khởi động từ. Nếu có thắc mắc gì về loại thiết bị điện này, đừng ngần ngại liên hệ với Phan Khang Điền để được tư vấn cụ thể hơn.

Xem thêm: Cấu tạo các loại thiết bị điện

1. Cấu tạo của các loại MCCB là gì? Bao gồm những bộ phận nào?
2. Mặt nạ ổ cắm Schneider: Nguồn gốc, chức năng, cấu tạo
3. Máy cắt không khí bao gồm những bộ phận nào?
4. Cầu dao chống giật là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Aptomat chống giật
5. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Starter from Contactor
6. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Fuse
7. Aptomat là gì? Khái niệm về Aptomat Cấu trúc và chức năng của Aptomat?

CÔNG TY TNHH ĐIỆN PHAN KHANG

Hãy liên hệ với Trường THPT Chuyên Lê Hồng Phong ngay hôm nay để có được dịch vụ tốt nhất.