Sử dụng contactor cho hệ thống điện đang là vấn đề thu hút sự quan tâm của nhiều người. Tuy nhiên một số ít lại cho rằng lắp đặt thiết bị là điều không cần thiết. Vì thế mà chúng tôi quyết định dành toàn bộ bài viết để giới thiệu về khởi động từ, nguyên lý, cấu tạo chức năng cũng như một số hãng nổi tiếng mà bạn có thể tìm mua tại Việt Nam.
Contactor là gì?
Contactor là tên tiếng anh, dịch nghĩa đó là khởi động từ mà Việt Nam ta hay gọi là công tắc tơ. Đây là một thiết bị được liệt kê vào nhóm khí cụ điện hạ áp. Chức năng của nó là đóng ngắt các mạch điện liên kết với thiết bị khi có sự cố xảy ra do người dùng sử dụng một nguồn điện có điện áp quá lớn.
Trong gia đình, các công tắc tơ có thể thay thế các cầu dao để đảm bảo an toàn điện năng. Tuy nhiên, ứng dụng nhiều nhất của thiết bị đó là trong công nghiệp. Nó sẽ điều khiển động cơ, motor bơm, tụ bù, hệ thống đèn chiếu sáng… thông qua các nút nhấn, thiết bị hẹn giờ hoặc thiết bị điều khiển từ xa.
Mặc dù có 3 loại công tắc tơ nhưng loại điện từ mà chúng tôi muốn phân tích rõ ngày hôm nay hiện đại hơn. Cấu trúc thiết bị có nhiều linh kiện, chúng được kết nối chắc chắn, chặt chẽ với nhau mang lại sự tiện lợi khi sử dụng.
Cấu tạo contactor
Tương tự với các thiết bị khác, contactor cũng được cấu tạo từ 3 thành phần:
Hệ thống dập hồ quang
Khi bắt đầu chuyển mạch, hồ quang xuất hiện làm cháy, ăn mòn các tiếp điểm. Để tránh được tình trạng này, người ta sẽ sử dụng hệ thống dập hồ quang.
Hệ thống tiếp điểm được phân chia thành các tiếp điểm phụ và tiếp điểm chính
Tiếp điểm phụ thường đóng và tiếp điểm phụ thường mở, chúng sẽ cho dòng điện nhỏ hơn 5A đi qua. Tiếp điểm thường đóng là loại luôn ở trạng thái đóng khi cuộn dây ở bên trong khởi động từ ở trạng thái nghỉ. Nó sẽ mở ra khi thiết bị này hoạt động. Và ngược lại với tiếp điểm thường mở, chúng luôn ở trạng thái mở khi cuộn dây nghỉ và chỉ đóng lại khi công tắc tơ hoạt động.
Tiếp điểm chính sẽ cho dòng điện lớn đi qua. Hầu hết các tiếp điểm chính của contactor là tiếp điểm thường hở chỉ đóng lại khi được cấp nguồn vào mạch từ của thiết bị. Lúc này mạch từ sẽ đóng lại.
Nam châm điện
Nam châm điện là bộ phận quan trọng. Nó có 3 phần đó là: Lõi sắt, lò xo để tác động đẩy nắp trở về, cuộn dây quấn quanh để tạo nên lực hút nam châm.
Nguyên lý hoạt động của khởi động từ
Hoạt động của các contactor sẽ theo nguyên lý: Khi chúng ta cấp nguồn điện bằng đúng với giá trị điện áp định mức của thiết bị vào 2 đầu của một cuộn dây được quấn quanh lõi từ một cách cố định.
Lực từ được tạo ra lớn hơn lực lò xo nên nó sẽ hút phần lõi từ di động để tạo nên một mạch kín. Công tắc tơ sẽ chuyển trạng thái hoạt động. Nhờ vào một bộ phận liên động về cơ giữa hệ thống tiếp điểm và lõi từ di động. Tiếp điểm chính sẽ đóng lại và tiếp điểm phụ sẽ chuyển đổi trạng thái từ thường đóng sang mở ra hoặc thường mở sẽ đóng lại và luôn luôn duy trì trạng thái.
Khi ngắt nguồn điện cho cuộn dây và công tắc tơ sẽ ở trạng thái nghỉ. Các tiếp điểm của thiết bị này sẽ trở về trạng thái ban đầu.
Mỗi quốc gia sẽ có ký hiệu để biểu diễn tiếp điểm, cuộn dây thiết bị trong bản vẽ khác nhau. Người dùng chỉ cần cập nhật thông tin trên catalog sản phẩm của hãng cung cấp.
Thông số cơ bản của contactor
Theo bạn, có bao nhiêu thông số cơ bản contactor cần phải biết? Với chúng tôi nếu bạn nắm được 6 thông số sau đây sẽ giúp cho việc lựa chọn thiết bị chính xác hơn.
+ Độ bền điện: Chính là số lần đóng cắt dòng điện định mức, thường được hãng thể hiện trong catalog sản phẩm. Những thiết bị loại trung bình thì sẽ có độ bền điện rơi vào khoảng 200.000 – 1.000.000 lần ngắt.
+ Độ bền cơ: Khác với độ bền điện, thông số này chỉ số lần đóng ngắt trong điều kiện không có dòng điện đi qua tiếp điểm trong contactor. Nếu số lần đóng ngắt vượt mức thì thiết bị sẽ hỏng. Độ bền cơ của các khởi động từ thường sẽ ở khoảng từ 5 triệu đến 10 triệu lần đóng cắt.
+ Điện áp định mức: Điện áp được đặt lên 2 cực mạch dẫn điện chính
+ Dòng điện định mức: Là dòng điện đi qua hệ thống tiếp điểm chính của thiết bị khi mạch điện phụ tải đóng.
+ Khả năng cắt (ngắt) của khởi động từ: Là giá trị của dòng điện ngắt mà khi đó contactor có thể cắt thành công khỏi mạch điện. Giá trị này sẽ được tính bằng 1-10 lần dòng điện định mức.
+ Và cuối cùng là khả năng đóng của khởi động từ: Là giá trị dòng điện mà khi đó thiết bị đóng thành công. Giá trị này sẽ bằng khoảng 1-7 lần dòng điện định mức.
Các loại khởi động từ
Dạo một vòng quanh thị trường kinh doanh thiết bị kỹ thuật sẽ thấy có hàng trăm loại khởi động từ được bày bán trên thị trường. Để thuận tiện cho việc tìm kiếm thiết bị thích hợp thì chúng tôi thường phân chia thành các loại dựa trên yếu tố như:
+ Theo kết cấu: Công tắc tơ được thiết kế dùng ở nơi hạn chế chiều rộng như buồng điều khiển tàu điện, công tắc tơ điều dùng ở nơi hạn chế chiều cao như bảng điện ở gầm xe, gầm tàu.
+ Theo nguyên lý truyền động: Có 3 loại đó là công tắc tơ ép hơi, ép thủy lực và điện từ. Trong đó, loại điện từ chính là phổ biến nhất.
+ Theo chức năng chuyên dụng: Nhằm đáp ứng nhu cầu ngày một cao của các khách hàng một số hãng sẽ thiết kế các loại chuyên dụng như contactor của Schneider cho tụ bù…
+ Theo dòng điện: Dùng cho dòng điện xoay chiều, loại dùng cho dòng điện 1 chiều.
+ Theo cấp điện áp: Loại dùng cho điện hạ thế, loại dùng cho điện trung thế.
+ Theo dòng điện định mức: Đây là cách chia thường gặp nhất với các loại 9A, 18A, 12A… cho đến 400A, 800A hoặc lớn hơn nữa.
+ Theo số cực của khởi động từ: Loại khởi động từ 1 pha, 2 pha, khởi động từ 3 pha và 4 pha.
+ Theo điện áp của cuộn hút bên trong công tắc tơ: Có loại 1 chiều 24v, 48v và loại xoay chiều 220v, 380v.
+ Một số loại khác như: Khởi động từ đơn, khởi động từ kép.
Ưu điểm của khởi động từ
Phần lớn các công tắc tơ đều được thiết kế nhỏ gọn nên thích hợp để lắp đặt trong mọi khoảng không gian tận dụng. Người dùng có thể thoải mái lắp đặt, thao tác với thiết bị.
Loại điều khiển đóng cắt từ xa luôn có lớp vỏ ngăn hồ quang phóng ra ngoài nên rất an toàn với người điều khiển và các vật dụng xung quanh.
Thời gian đóng ngắt của các khởi động từ rất nhanh nên có thể đáp ứng sử dụng trong các mạch điện hạ áp tại các nhà máy, xưởng công nghiệp.
Có 1 điều mà chúng tôi luôn luôn lưu ý với các khách hàng đó là: Tuổi thọ của bộ khởi động từ này chính là số lần đóng cắt nên sau khi đạt được số lần đóng ngắt thì nó sẽ không hoạt động nữa.
Công dụng của contactor
Như chúng ta đã biết ở phần đầu, khởi động từ là một thiết bị dùng để đóng ngắt nguồn điện. Do có kích thước nhỏ nên thích hợp tại hầu hết các không gian đặc biệt là những nơi chật hẹp mà cầu dao không thể lắp đặt được. Thiết bị này dùng rất phổ biến trong các hệ thống điện.
Trong công nghiệp, thiết bị này dùng để điều khiển các động cơ, máy móc vận hành một cách an toàn, hiệu quả, chính xác và tiết kiệm năng lượng. Nó chính là một giải pháp tự động hóa bằng phương pháp cơ điện được con người phát minh ra nhằm xử lý những hệ thống đơn giản, dễ sửa chữa, lắp đặt và độ ổn định cao.
Contactor dùng nhiều trong các nhà máy lắp ráp linh kiện điện tử, đóng gói và chế biến thực phẩm, dệt sợi và may mặc, lắp ráp ô tô…Cụ thể là:
+ Công tắc tơ khởi động sao tam giác giúp chuyển chế độ khởi động từ hình sao sang hình tam giác khi động cơ đã ổn định giúp giảm dòng khởi động.
+ Công tắc tơ điều khiển động cơ: Nó không chỉ cấp nguồn cho motor khởi động trực tiếp mà nó còn kết hợp với rơ le để bảo vệ khi quá tải.
+ Công tắc tơ điều khiển đèn chiếu sáng: Người ta sẽ kết hợp dùng PLC hoặc rơ le thời gian để đóng cắt nguồn điện cấp cho hệ thống bóng đèn theo thời gian quy định. Nó dùng nhiều trong hệ thống đèn sân bay, công viên, bến tàu.
+ Công tắc tơ điều khiển tụ bù: Chức năng của nó là bù công suất phản kháng thông qua việc đóng cắt các tụ bù hoặc đóng cắt các cấp tụ bù sao cho phù hợp với tải làm việc.
Công tắc tơ hãng nào tốt?
Khởi động từ LS – Hàn
Đến từ đất nước Hàn Quốc, khởi động từ LS dần dần được nhiều khách hàng tin tưởng với các dòng như: MC 800A, MC 500A, MC 630A, MC 400A, MC-85A, MC-9B, MC-12B, MC12A, MC 185A, MC 5A… Vì nó vừa bền bì, giá lại phải chăng và có rất nhiều size số để lựa chọn.
+ Rơ le nhiệt: MT-95, MT-32, M1-12, MT-63… MT-400, MT-800.
+ Tiếp điểm: 1NO+1NC, 1NO, 1NC, 2NO+2NC
+ Dòng điện contactor LS: Từ 6a – 800a
+ Nhiệt độ thấp nhất: Từ -5 độ C – 40 độ C
+ Điện áp điều khiển: 220V
Công tắc tơ Mitsubishi
Khởi động từ Mitsubishi như S-T10, S-T12, S-T20, S-T21, S-T25, S-T35, S-T50, S-T65, S-T80, S-T100… thuộc dòng S-T với đặc điểm: Chính xác, thông minh, an toàn, chất lượng, đáp ứng 100% tiêu chuẩn kỹ thuật đang là lựa chọn của rất nhiều kỹ sư.
Dòng điện: 9A – 100A
Điện áp điều khiển: 220V
Tiếp điểm: 1NO, 2NO+2NC hoặc 1NO+1NC,
Công suất: 4kW – 55kW
Contactor Schneider
Khởi động từ Schneider có rất nhiều dòng nhưng chúng tôi xin giới thiệu về loại LC1E. Thiết bị này dùng trong các nhà máy lắp ráp linh kiện điện tử, sản xuất thiết bị điện lạnh rất nhiều.
Một số model khách hàng có thể tham khảo như: LC1E0910Q5, LC1E0610Q5, LC1E3210Q5, LC1E160Q5, LC1E250Q5, LC1E95Q5…
Ba loại tiếp điểm: 1NO, 1NC, 1NO+1NC
Điện áp điều khiển: 380V
Dòng chịu tải: Từ 6A – 300A
Tần số: 50HZ
Công suất động cơ: Từ 2.2 kW – 160kW
Pháp là một trong những quốc gia có nền khoa học kỹ thuật lâu đời. Tuy các công tắc tơ schneider có giá thành cao nhưng chất lượng lại rất đảm bảo và tuổi thọ cao.
Khởi động từ FUJI
Fuji là hãng sản xuất các thiết bị điện đến từ Nhật Bản. Bạn có thể tham khảo một số dòng như: SC-N11 300A, SC-05/G 12A, SC-N8 180A, FJ-B09 9A, SC-N3 65A, SC-N4/G 80A…
Điện áp: 3 pha
Tiếp điểm: 1NC, 1NO, 1NO+1NC và 2NC, 2NO, 2NO+2NC, 3NO+3NC, 4NO+4NC.
Tiêu chuẩn sản xuất thiết bị: IEC60947-4-1, EN60947-4-1, UL, CSA.
Contactor CHINT
Khởi động từ Chint là một thiết bị điện được sản xuất tại Trung Quốc. Một số dòng tiêu biểu của hãng đang có mặt tại thị trường Việt Nam như: như: NXC-06, NXC-12, NXC-09, NXC-16, NXC-22, NXC-18, NXC25 hoặc các loại lớn như NXC-630, NXC-400.
Đặc điểm của contator Chint là:
+ Công suất: 2.2 kW – 630kW
+ Dòng điện: 6A – 630A
+ Tiếp điểm: 2NO+2NC và 1NO+1NC.
Công tắc tơ Panasonic
Ở Nhật, khởi động từ Panasonic được sử dụng khá nhiều tại các nhà máy với một số dòng nổi tiếng như: Panasonic 4 NO + 1 NC, Panasonic 3 NO + 2 NC hay Panasonic 4 NO.
Tuy chất lượng tốt nhưng giá thành của thiết bị hơi cao nên khách có thể cân nhắc trước khi chọn mua.
Công tắc tơ ABB
Nếu bạn tìm kiếm một thiết bị chất lượng, theo tiêu chuẩn châu Âu thì khởi động từ abb là một gợi ý rất hợp lý.
Quý khách có thể tham khảo một số dòng như: ABB VB, ABB ESB, ABB AF, ABB AX,…
Số cực khởi động từ: 3, 4
Độ bền cơ học của thiết bị: Khoảng 10 triệu lần đóng cắt.
Tiếp điểm phụ: 1NO, 1NC, 2NO, 2NC, 1NO+1NC, 2NO+2NC
Điện áp cuộn hút: 24-60, 48-130, 100-250, 250-500 VAC và 48-130, 100-250, 250-500 VDC.
Nó được sản xuất theo tiêu chuẩn: Tiêu chuẩn IEC 60947-4-1 và tiêu chuẩn IP20
Khởi động từ Shihlin
Khởi động từ Shihlin là một sản phẩm đến từ Đài Loan. Thiết bị này phổ biến tại Việt Nam với giá thành rẻ và dòng S-P hiện đang được bày bán tại nhiều cửa hàng.
Model: S-P 09, S-P 16, S-P 11, S-P 35T, S-P 60T, S-P 50T và S-P 80T…
Điện áp khởi động từ có 2 loại: 220v và 380v
Chúng tuân theo tiêu chuẩn: GB 14048,4; EN 60947-4-1; IEC 60947-4-1; DIN VDE 0660; UL 508; JIS C8201; JEM 1038, CSA-C22.2.
Cách lựa chọn Contactor
Việc xác định dùng khởi động từ cho thiết bị nào là bước đầu tiên để có thể giúp bạn tìm kiếm được chính xác thiết bị mình cần.
Cho động cơ
Trừ những hệ thống mini, những hệ thống lớn thì động cơ luôn vận hành với công suất cao nên cần phải dẫn dòng điện đi qua các tiếp điểm bên trong của công tắc tơ trước rồi mới đến động cơ giúp động cơ khởi động êm và vận hành ổn định, giữ được độ bền bỉ.
Tùy theo nhu cầu mà khách hàng có thể lựa chọn: contactor 3 pha, 1 pha, 2 pha để sử dụng cho hệ thống động cơ của mình.
Dùng thiết bị này để điều khiển động cơ trực tiếp với nguồn cấp vào động cơ một cách dễ dàng. Bên cạnh đó, sự kết hợp của contactor với rơ le còn giúp bảo vệ động cơ khỏi sự quá tải. Đó cũng là lý do mà ngày càng có nhiều hệ thống điện sử dụng thiết bị tự động hóa này.
Cho tụ bù
Nếu bạn sở hữu tụ bù lớn, biến tần lớn và đang vận hành với công suất cao thì dòng điện đi vào tụ bù sẽ gây ra sự cố, hỏng hóc. Vì thế mà người ta sử dụng giải pháp là lắp contactor.
Lúc này thì nó sẽ điều khiển tụ bù và tham gia đóng ngắt dòng điện khi thấy bất thường, từ đó tụ bù làm việc linh hoạt và đúng công suất. Đối với các tủ bù tự động và công tắc tơ sẽ được lắp đặt chung để tăng liên kết và hỗ trợ điều khiển tụ bù.
Tuổi thọ và giá thành của khởi động từ
Với giá thành từ vài chục nghìn cho đến hàng hàng trăm ngàn, vài triệu 1 công tắc tơ, người mua đã có thể lựa chọn thiết bị phù hợp với nhu cầu và khả năng của bản thân.
Mỗi hệ thống điện sẽ phù hợp với một loại khởi động từ có cỡ size, công suất nên việc lựa chọn cần cân nhắc để có thể tránh lãng phí nhưng mang lại hiệu quả. Các hãng sản xuất đã nghiên cứu và tính toán đến những linh kiện, chi tiết ở bên trong thiết bị.
Khách hàng không nên lo lắng vì có nhiều phân khúc để lựa chọn như: Khởi động từ dùng cho hộ gia đình có giá từ vài chục cho đến vài trăm nghìn. Đối với các nhà máy nhỏ, hệ thống đơn giản có thể dùng loại từ 500 nghìn đồng cho đến một hoặc 2 triệu đồng. Riêng đối với những hệ thống lớn thì những contactor giá vài triệu động đã đáp ứng được nhu cầu.
Những thiết bị chính hãng sẽ có tuổi thọ cao, rất ít xảy ra hỏng hóc và còn giúp lắp đặt hay sửa chữa nhanh chóng. Theo như tổng hợp của chúng tôi thì có loại đạt độ bền lên đến 3-5 năm. Và nếu khách hàng muốn tăng độ bền thì buộc phải thường xuyên kiểm tra để kịp thời phát hiện và xử lý nhằm đảm bảo khởi động từ vận hành đúng nhiệm vụ.
Nói tóm lại, nếu bạn chưa am hiểu thật kỹ về thiết bị này thì có thể liên hệ những công ty uy tín để đặt mua sao cho sử dụng đúng mục đích và được bảo hành lâu dài.
