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

Contactor là một khí cụ điện dùng để đóng ngắt các tiếp điểm, tạo liên lạc trong mạch điện bằng nút nhấn. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Khởi động từ Contactor như thế nào. Hôm nay, Điện Phan Khang xin mời các bạn cùng tìm hiểu về Contactor, thông qua bài viết này nhé/.

1. Contactor là gì?

Contactor (Khởi động từ) là một khí cụ điện dùng để đóng ngắt các tiếp điểm, tạo liên lạc trong mạch điện bằng nút nhấn. Như vậy khi sử dụng Contactor ta có thể điều khiển mạch điện từ xa có phụ tải với điện áp đến 500V và dòng là 600A (vị trí điều khiển, trạng thái hoạt động của Contactor rất xa vị trí các tiếp điểm đóng ngắt mạch điện).

Khởi động từ LC1D40AM7 hãng Schneider Electric

2. Phân loại Contactor

• Phân loại Contactor Theo nguyên lý truyền động: ta có Contactor kiểu điện từ (truyền điện bằng lực hút điện từ), kiểu hơi ép, kiểu thuỷ lực. Thông thường sử dụng Contactor kiểu điện từ.
• Phân loại Contactor Theo dạng dòng điện: Contactor một chiều và Contactor xoay chiều (Contactor 1 pha và 3 pha).

3. Cấu tạo của Khởi động từ

Contactor được cấu tạo gồm các thành phần: Cơ cấu 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 khởi động từ

Nam châm điện gồm có 4 thành phần:

• Cuộn dây dùng tạo ra lực hút nam châm.
• Lõi sắt (hay mạch từ) của nam châm gồm hai phần: Phần cố định và phần nắp di động. Lõi thép nam châm có thể có dạng EE, EI hay dạng CI.
• Lò xo phản lực có tác dụng đẩy phần nắp di động trở về vị trí ban đầy khi ngừng cung cấp điện vào cuộn dây.

Trạng thái Nam châm điện của Khởi động từ

3.2. Hệ thống dập hồ quang điện của Khởi động từ

Khi Contactor chuyển mạch, hồ quang điện sẽ xuất hiện làm các tiếp điểm bị cháy, mòn dần. Vì vậy cần có hệ thống dập hồ quang gồm nhiều vách ngăn làm bằng kim loại đặt cạnh bên hai tiếp điểm tiếp xúc nhau, nhất là ở các tiếp điểm chính của Contactor.

3.3. Hệ thống tiếp điểm của Khởi động từ

Hệ thống tiếp điểm liên hệ với phần lõi từ di động qua bộ phận liên động về cơ. Tuỳ theo khả năng tải dẫn qua các tiếp điểm, ta có thể chia các tiếp điểm cuẩ Contactor thành hai loại:

• Tiếp điểm chính: Có khả năng cho dòng điện lớn đi qua (từ 10A đến vài nghìn A, thí dụ khoảng 1600A hay 2250A). Tiếp điểm chính là tiếp điểm thường hở đóng lại khi cấp nguồn vào mạch từ của Contactor làm mạch từ Contactor hút 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 hở.

Tiếp điểm thường đóng là loại tiếp điểm ở trạng thái đóng (có liên lạc với nhau giữa hai tiếp điểm) khi cuộn dây nam châm trong Contactor ở trạng thái nghỉ (không được cung cấp điện). Tiếp điểm này hở ra khi Contactor ở trạng thái hoạt động. Ngược lại là tiếp điểm thường hở.

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

Theo một số kết cấu thông thường của Contactor, các tiếp điểm phụ có thể được liên kết cố định về số lượng trong mỗi bộ Contactor, tuy nhiên cũng có một vài nhà sản xuất chỉ bố trí cố định số tiếp điểm chính trên mỗi Contactor, còn các tiếp điểm phụ được chế tạo thành những khối rời đơn lẻ. Khi cần sử dụng ta chỉ ghép thêm vào trên Contactor, số lượng tiếp điểm phụ trong  trường hợp này có thể bố trí tuỳ ý.

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

Cấu tạo của Khởi động từ

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

Các ký hiệu dùng để biểu diễn cho cuộn dây (nam châm điện) trong Contactor và các loại tiếp điểm.

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

5. Các thông số cơ bản của Contactor - Khởi động từ

Khởi động 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 mà tiếp điểm chính phải đóng ngắt, chính là điện áp đặt vào hai đầu cuộn dây của nam châm điện sao cho mạch từ hút lại.

Cuộn dây hút có thể làm việc bình thường ở điện áp trong giới hạn (85 - 105)% điện áp định mức của cuộn dây. Thông số này được ghi trên nhãn đặt ở hai đầu cuộn dây Contactor, có các cấp điện áp định mức: 110V, 220V, 440V một chiều và 127V, 220V, 380V, 500V xoay chiều.

5.2. Dòng điện định mức của Contactor

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

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

5.3. Khả năng cắt và khả năng đóng của Contactor

Khả năng cắt của Contactor điện xoay chiều đạt bội số đến 10 lần dòng điện định mức với phụ tải điện cảm.

Khả năng đóng: Contactor điện xoay chiều dùng để khởi động động cơ điện cần phải có khả năng đóng từ 4 đến 7 lần Iđm.

5.4. Tuổi thọ của Contactor

Tuổi thọ của Contactor được tính bằng số lần đóng mở, sau số lần đóng mở ấy thì Contactor sẽ bị hỏng và không dùng được.

5.5. Tần số thao tác của Contactor

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

5.6. Tính ổn định lực điện động của Contactor

Tiếp điểm chính của Contactor cho phép một dòng điện lớn đi qua (khoảng 10 lần dòng điện định mức) mà lực điện động không làm tác rời tiếp điểm thì Contactor có tính ổn định lực điện động.

5.7. Tính ổn định nhiệt của Contactor

Contactor có tính ổn định nhiệt nghĩa là khi có dòng điện ngắn mạch chạy qua trong một khoảng thời gian cho phép, cac tiếp điểm không bị nóng chảy và hàn dính lại.

Phan Khang Electric - Nhà phân phối chính thức của Schneider Electric

6. Tổng kết

Qua bài viết này, Phan Khang Electric hy vọng các bạn có thể nắm sơ bộ về Khởi động từ, Khởi động từ là gì? Cấu tạo của Khởi động từ. Nguyên lý hoạt động của Khởi động từ, ...

Vâng, kính thưa các bạn, hy vọng các bạn đã hiểu rõ hơn về Contactor - Khởi động từ, nếu có thắc mắc gì về loại thiết bị điện này, đừng ngần ngại liên hệ Điện Phan Khang, để được tư vấn cụ thể hơn, bạn nhé.

Xem thêm: Cấu tạo của các loại Thiết bị điện

1. Các loại MCCB có cấu tạo như thế nào? Gồm những bộ phận gì?
2. Mặt nạ ổ cắm Schneider: Nguồn gốc xuất xứ, chức năng, cấu tạo
3. Cấu tạo máy cắt không khí gồm những bộ phận nào?
4. Aptomat chống giật là gì ? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Aptomat chống giật
5. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Khởi động từ Contactor
6. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Cầu chì Fuse
7. Aptomat là gì ? Khái niệm Aptomat Cấu tạo và chức năng của Aptomat ?