Contactor Là Gì? Nguyên Lý Hoạt Động, Phân Loại Và Ứng Dụng

Chu Văn An

Công tắc tơ là gì? Đây là thiết bị quan trọng trong hệ thống điện, dùng để đóng mở các tiếp điểm và tiếp xúc trong mạch điện bằng cách nhấn nút. Hãy cùng KTH ELECTRIC tìm hiểu rõ hơn về thiết bị này thông qua cấu tạo, nguyên lý làm việc, thông số, phân loại và ứng dụng của contactor nhé!

Công tắc tơ là gì?

Công tắc tơ là gì?

• Contactor còn được gọi là contactor hoặc bộ khởi động từ. Đây là một thiết bị điện hạ thế có chức năng thực hiện việc bật và tắt theo thời gian của các mạch động. Công tắc tơ là thiết bị điện cực kỳ quan trọng trong hệ thống điện.
• Contactor giúp điều khiển các thiết bị như động cơ, tụ điện, hệ thống chiếu sáng… thông qua nút nhấn, chế độ tự động hoặc điều khiển từ xa.
• Hoạt động bật tắt của công tắc tơ được thực hiện bằng cách sử dụng cơ cấu điện từ, cơ cấu khí nén hoặc cơ cấu thủy lực. Tuy nhiên, loại phổ biến nhất vẫn là contactor điện từ.
• Trong bài viết này chúng tôi chỉ đề cập đến contactor đóng mở theo cơ chế điện từ.

Xem thêm: Contactor (Bộ khởi động từ) LC1D Series Schneider

Cấu trúc contactor

Contactor có 3 bộ phận chính:

• Nam châm điện: Gồm một cuộn dây tạo ra lực từ, một lõi sắt và một lò xo để đẩy nắp về vị trí ban đầu.
• Hệ thống dập hồ quang: Hệ thống dập hồ quang giúp giảm nguy cơ cháy, mòn tiếp xúc khi đóng cắt.
• Hệ thống tiếp điểm: bao gồm các tiếp điểm chính và các tiếp điểm phụ

Cấu tạo của contactor là gì? Contactor có 3 bộ phận chính

Tiếp điểm thường đóng là tiếp điểm đóng (có sự giao tiếp giữa hai tiếp điểm) khi cuộn dây điện từ trong contactor ở trạng thái nghỉ (không mang điện). Tiếp điểm này mở khi công tắc tơ ở trạng thái hoạt động, nếu không thì nó là tiếp điểm thường mở.

Vì vậy, hệ thống tiếp điểm chính thường được lắp đặt trong mạch điện, còn các tiếp điểm phụ được lắp đặt trong hệ thống mạch điều khiển của contactor.

Nguyên lý làm việc của contactor

Dòng điện đi qua contactor sẽ cung cấp năng lượng cho nam châm điện. Lúc này, nam châm điện được cấp điện sẽ tạo ra từ trường giúp lõi contactor tự động ngắt nguồn điện khi xảy ra đoản mạch.

Thông số cơ bản của contactor

• Dòng điện định mức: Là dòng điện đi qua hệ thống tiếp điểm chính của contactor khi mạch tải đóng lại. Tùy thuộc vào giá trị hiện tại này, mạch dẫn điện chính của công tắc tơ không trở nên quá nóng.
• Điện áp định mức: Là điện áp đặt vào hai cực của mạch dẫn chính của contactor.
• Khả năng đóng contactor: Thông số này được đánh giá bằng giá trị hiện tại mà tại đó contactor có thể được đóng thành công. Thông thường con số này nằm trong khoảng từ 1 đến 7 lần giá trị hiện tại định mức.
• Khả năng cắt của contactor: Thông số này được đánh giá bằng giá trị dòng điện của contactor có thể cắt thành công. Giá trị này gấp khoảng 1 đến 10 lần dòng điện định mức.
• Độ bền cơ học: Đây là số lần chuyển mạch khi không có dòng điện chạy qua hệ thống tiếp điểm của contactor. Nếu vượt quá số lần chuyển đổi, các tiếp điểm sẽ bị hỏng và không thể sử dụng được nữa. Công tắc tơ thường có độ bền cơ học khoảng 5 triệu đến 10 triệu chu kỳ chuyển mạch.
• Độ bền điện: Đây là số lần dòng điện định mức có thể được tạo ra và cắt đi. Độ bền điện của contactor là khoảng 200.000 đến 1 triệu chu kỳ chuyển mạch.

Xem thêm: Những điều cần biết về sự khác biệt giữa rơle trung gian và contactor

Phân loại contactor

Có nhiều cách phân loại contactor dựa trên nguyên lý làm việc, cấu tạo, dòng điện định mức, số cực, cấp điện áp, v.v..

• Theo nguyên lý làm việc: công tắc tơ điện từ, khí nén, áp suất thủy lực,… Chúng ta thường gặp phải công tắc tơ điện từ.
• Theo loại dòng điện: contactor DC, contactor AC.
• Theo số cực: contactor 1 pha, 2 pha, 3 pha, 4 pha. Loại phổ biến nhất vẫn là contactor ba pha.
• Chia theo cấp điện áp: trung thế, hạ thế.
• Theo chức năng: Contactor chuyên dùng cho tụ điện của các hãng Schneider, Miko,…

Các tiêu chuẩn phân loại cho contactor là gì?

Xem thêm: Tủ điện trung thế là gì? Vai trò của tủ điện trung thế

Ưu điểm của contactor

• Công tắc tơ có kích thước rất nhỏ gọn nên có thể tận dụng không gian chật hẹp. Dễ dàng lắp đặt và vận hành ở những nơi không có cầu dao.
• Vỏ bọc ngăn chặn hồ quang tỏa ra ngoài và tạo điều kiện cho việc điều khiển công tắc từ xa, đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người vận hành.
• Thời gian chuyển mạch nhanh, độ bền cao, hoạt động ổn định…

Chính vì những ưu điểm trên nên contactor được dùng để điều khiển các công tắc trong mạch điện hạ thế. Thiết bị này đặc biệt được sử dụng trong các nhà máy công nghiệp.

Xem thêm: Thiết bị chuyển mạch và bảo vệ mạch điện gia đình

Ứng dụng contactor

Trong công nghiệp: Contactor được dùng để điều khiển hoạt động của động cơ hoặc các thiết bị điện nhằm đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành hệ thống điện. Đây cũng là giải pháp tự động hóa sử dụng phương pháp cơ điện.

Contactor là một thiết bị điện có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và dân dụng khi sử dụng kết hợp với các thiết bị khác:

• Công tắc tơ điều khiển động cơ có chức năng cấp nguồn trực tiếp cho động cơ khởi động. Sự kết hợp giữa contactor và rơle nhiệt bảo vệ động cơ khỏi quá tải.
• Contactor điều khiển bằng tụ điện: Giúp đóng mở tụ điện lưới để bù công suất phản kháng.
• Ngoài ra còn có contactor điều khiển chiếu sáng, contactor kết hợp chống mất pha, contactor sao tam giác,…

Hướng dẫn lựa chọn contactor

Chọn công tắc tơ động cơ

Việc lựa chọn contactor phù hợp cho động cơ phụ thuộc vào các thông số cơ bản như Udm, P, Cosphi, v.v..

Ví dụ cụ thể như sau:

• Tải động cơ 3P, 380V, 3KW và tính dòng điện định mức theo công thức sau:
• Idm = P / (1,73 x 380 x 0,85) trong đó hệ số cosphi là 0,85. Ta tính được: Idm = 3000 / (1,73 x 380 x 0,85) = 5,4 A
• Ict = (1,2 – 1,4) Idm.
• Điều này mang lại: Ict = 1,4 x 5,4 = 7,56A

Nên chọn một công tắc tơ có dòng điện lớn hơn dòng điện tính toán.

Chọn contactor ngân hàng tụ điện

Chọn contactor phù hợp dựa trên dòng điện định mức của tụ điện:

Ví dụ: dòng điện định mức của tụ điện ba pha 415V 50kVAr là 69,6A.

Chọn contactor lớn hơn 1,2 lần dòng điện định mức của tụ = 6,9,6A x 1,2 = 83,52A.

Hi vọng qua bài viết này quý khách hàng có thể giải đáp được thắc mắc contactor là gì. Hãy liên hệ với KTH ELECTRIC để được tư vấn chi tiết về thiết bị điện này.