Contactor là gì? Cấu tạo và Nguyên lý hoạt động

Contactor ( Khởi động từ ) là một thiết bị điện đóng vai trò không thể thiếu để có thể hoạt động trong ngành điện công nghiệp. Vậy nó công dụng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó là gì mà lại được đánh giá cao như thế!. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu về nó một cách chi tiết và cụ thể để có thể áp dụng chúng hoạt động tốt đa nhất.

Contactor là gì?

Khi hởi về contactor là gì thì nó cũng một loại khí cụ điện các loại hiện nay; như một dạng công tắc điều khiển bằng để chuyển mạch điện. Chúng tương tự như relay chỉ có đều khác biệt là nó dòng điện định mức cao hơn. Nếu như có sự kết hợp với cụ khí điện khác như cb, các mạch điều khiển cơ bản, … thì việc thực hiện đóng cắt thiết bị điện từ xa thao tác bằng tay hay tự động.

Hiểu một cách khác thì các khởi động từ là bộ phận trung gian để đóng cắt nguồn cung cấp điện cho dòng tải bằng tay hoặc thự hiện chế độ tự động. Đặc biệt thiết bị này có ưu điểm là dập tắt được hồ quang do các tiếp điểm nhanh và có thể thực hiện lên 1500 lần/ giời.

Công dụng của contactor

Thiết bị đóng cắt công tắc tơ này thường sử dụng cho các nhà máy, xí nghiệp lớn và các quy mô công nghiệp nói chung. Bới nó có công dụng điều khiển đóng mở cung cấp nguồn cho thiết bị có công suất lớn.

Cấu tạo của một contactor

Một contactor cấu thành từ 3 bộ phận:

– Tiếp điểm là bộ phận có thể mang dòng điện của contactor để hoạt động. Là tiếp điểm nguồn lực, tiếp điểm phụ và các lò xo của contactor.

– Nam châm điện hoặc “cuộn dây” để cung cấp lực thực hiện việc đóng các tiếp điểm.

– Vỏ bọc là phân khung để chứa tiếp điểm và nam châm điện bên trong. Vật liệu cách điện của lớp vỏ đại loại sẽ như Bakelite, Nylon 6. Đặc điểm chung của chúng là có thể chịu nhiệt và cách điểm tiếp điểm. Điều này giúp bảo vệ người dùng an toàn nhất trong quá trình sử dụng và tiếp xúc với các tiếp điểm này.

Cấu tạo của contactor
Cấu tạo của contactor

Phân loại contactor

Với các loại contactor hiện nay thì sẽ có nhiều cách phân loại. Trong đó có cách phân loại kể đến như sau:

Phân loại theo nguyên lý hoạt động

– Dạng điện từ

– Dạng khí nén

– Dạng thủy lực

Phân loại theo dòng điện

– Công tắc tơ 1 pha điện một chiều

– Khởi động từ 3 pha sử dụng cho dòng điện xoay chiều

Phân loại theo tiếp điểm

– Loại tiếp điểm công tắc thường đóng

– Loại tiếp điểm thường mở

Nguyên lý hoạt động contactor

Khi thực hiện việc cấp nguồn cho cuộn dây contactor, mạch từ và cuộn dây sẽ hình thành nên nam châm điện. Điều này có nghĩa là mạch từ dạng động bị hút vào mạch từ dạng tĩnh.

Điều này là do mạch từ động sẽ liên động với các tiếp điểm động lực và các  tiếp điểm điều khiển. Nên hệ thống tiếp điểm sẽ bị đổi trạng thái và duy trì trạng thái như thế này cho đến khi cuộn dây mất điện. Hiện tượng này sở dĩ mạch từ động bị hút chặt mạch từ tĩnh do lục hút của nam châm điện nó lớn hơn lực đẩy lò xo.

Nguyên lý hoạt động của cụ khí điện contactor
Nguyên lý hoạt động của cụ khí điện contactor

Khi thực hiện ngắt nguồn cấp cho cuộn dây của contactor, mạch từ sẽ tự động bị mất. Trong lúc này, thì lực hút của nam châm điện nhỏ hơn lực đẩy của lò xo. Tạo điều khiện thuận lợi cho mạch từ động bị đẩy lên phía trên, làm cho hệ thống khởi động từ tiếp điểm bị đổi trạng thái đồng nghĩa các tiếp điểm động lực hở ra.

Cách chọn contactor

Icontactor = Idm tải*(1,2-1,5)

Với:

  • Icontactor là dòng điện làm việc.
  • Idm là dòng điện định mức ổn định khi hoạt động.

Các thông số cơ bản để tính chọn Contactor

– Điện áp Ui: là điện áp có thể chịu được khi hoạt động, nếu vượt quá điện áp này sẽ bị phá hủy, hỏng.

– Điện áp xung chịu đựng Uimp: khả năng chịu đựng điện áp xung

– Điện áp Ue: giải điện áp contactor chịu được, thông số này sẽ là được ghi rõ dải dòng và áp chịu đựng trên mỗi contac

– Dòng điện In: dòng điện chạy qua tiếp điểm chính khi làm việc (tải định mức và điện áp định mức)

– Dòng điện ngắn mạch Icu: dòng điện chịu đựng được trong 1s.

– Điện áp cuộn hút Uax: lựa chọn theo mạch điều khiển, có thể là DC, AC, 110V hay 220V

Cách tính chọn Contactor

Để chọn các loại khí cụ điện khởi động từ phù hợp cho mạnh điện công nghiệp cũng như gia đình. Bạn cần chú ý các thông số và cách đấu contactor để đem lại sự tối đa của tòa hệ thống:

Điện áp điều khiển:

Điều khiện cần là kiểm tra tủ điện có nguồn điện sử dụng là bao nhiêu? (24VDC / 24VAC / 110V / 220V hay 380V) và chọn Contactor có cuộn hút hoạt động sao cho có điện áp phù hợp.

Thường thì mang lưới điện ở Việt Nam là 3 pha 4 dây 220/380VAC nên sẽ sử dụng là điện áp nguồn 220V. Tuy nhiên, có một số máy của Trung Quốc dùng nguồn 380V hoặc các máy nội địa Nhật Bản thường là 110V, …

Chọn dòng khởi động điện phù hợp

Trước tiên phải tính dòng điện động cơ hoạt động

A. Động cơ 3 pha ta có công thức:

P = √3UIcosφ ⇒ I = P/(√3Ucosφ)

Trong đó:

I : Dòng điện động cơ sử dụng (dòng điện định mức )

P : Công suất động cơ, tính bằng oát (W)

Các thông số này sẽ được các nhà sản xuất in

Thông số này thường được ghi ở nhãn gắn trên vỏ động cơ, Nếu vỏ động cơ ghi là HP (mã lực – là đơn vị đo công suất của Anh) thì 1HP = 0.75 KW= 750W

U : Điện áp sử dụng được đo giữa 2 pha. Thông số này được ghi trên nhãn gắn ở vỏ động cơ và cũng chính là nguồn điện bạn cấp cho động cơ. Nếu động cơ 3 pha 380V thì U=380V. Nếu động cơ 3 pha 200V thì U=200V, …

Cosφ : Hệ số công suất.

Điện ở Việt Nam, thì hệ số công suất lưới điện sẽ là 0.8; Tuy nhiên, khi nhà máy sử dụng nhiều động cơ có công suất lơn và không dùng tụ bù thì Cos φ có thể nhỏ hơn 0.8. Và nếu dùng Contactor để cấp nguồn qua biến tần (Inverter) thì có thể lấy hệ số công suất Cosφ = 0.96.

Chọn dòng điện phù hợp cho động cơ 3 pha

Ta sẽ tính được dòng điện cần sử dụng.

Với động cơ 3 pha 380V. Ta có:

I = P/(√3x380x0.8) ≈ P/526,5

Khi công suất tính bằng Ki lô oát (kW) thì ta tính được:

Dòng điện định mức ≈ Công suất định mức x 1.9

Dòng điện của Contactor = Dòng điện định mức x Hệ số khởi động (hệ số khởi động = 1.2 ~ 1.5)

B. Tượng tự động cơ 1 pha ta có công thức:

P = UIcosφ ⇒ I = P/(Ucosφ)

Trong đó:

I : Dòng điện động cơ sử dụng

P : Công suất động cơ , tính bằng oát (W)

U : Điện áp sử dụng được. Thường thì ở Việt Nam chỉ có động cơ 1 Pha 220V. Nên U=220V

Cosφ : Hệ số công suất. Hệ số công suất ở đây vẫn là 0.8

Chọn dòng điện phù hợp cho động cơ 1 pha

Như vậy ta sẽ tính được dòng điện cần sử dụng.

Với động cơ 1 pha 380V.

I = P/(220×0.8) ≈ P/176

Như vậy nếu công suất tính bằng Ki lô oát (kW) thì:

Dòng điện ≈ Công suất x 5.68

(Dòng điện lớn hơn rất nhiều so với động cơ 3 pha cùng công suất ≈ 3 lần)

Dòng điện của Contactor = Dòng điện định mức x Hệ số khởi động (hệ số khởi động = 1.2 ~ 1.5)

Ví dụ:

Thiết bị sử dụng động cơ 3 pha 380V 7,5Kw. Thì dòng điện định mức sẽ được là:

7,5 x 1.9 = 14.25 (A)

Vậy con Contactor chọn được với dòng chịu tải = 14,25×1.5 ≈ 21 (A)

Bạn có thể tìm hiểu thêm các sản phẩm mcb-mccb là gì?. Để có thể đem lại các lựa chọn tốt nhất trong quá trình lắp đặt cũng như hoạt động của hệ thống đã được tính toán trước của mình.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *