Contactor Là Gì? Cấu Tạo Và Ứng Dụng Của Contactor
Contactor là gì?
Contactor (hay còn gọi là công tắc tơ) là một khí cụ điện hạ áp, thường được sử dụng để thực hiện việc đóng cắt các mạch điện động lực, đặc biệt là trong các ứng dụng yêu cầu đóng cắt dòng điện lớn. Nó còn được gọi là khởi động từ, một thiết bị quan trọng trong hệ thống điều khiển điện.
Contactor là thiết bị điện rất phổ biến trong các hệ thống tự động hóa và điều khiển. Một số ứng dụng phổ biến dùng Contactor như điều khiển động cơ, tụ bù, hệ thống chiếu sáng, v.v.
Các thao tác đóng ngắt của contactor có thể thực hiện thông qua các cơ cấu khác nhau, bao gồm cơ cấu điện từ, khí động, hoặc thủy lực. Tuy nhiên, trong bài viết này, chúng ta sẽ chỉ tập trung vào contactor điện từ – loại contactor thông dụng nhất.
Contactor là gì? Cấu tạo và ứng dụng của Contactor
Cấu tạo của Contactor
Contactor bao gồm 3 bộ phận chính:
1. Nam châm điện
+ Cuộn dây: Tạo ra lực từ khi có dòng điện chạy qua.
+ Lõi sắt: Lõi từ này di chuyển khi có lực hút từ cuộn dây.
+ Lò xo: Giúp đẩy phần nắp trở về vị trí ban đầu khi cuộn dây không có điện.
2. Hệ thống dập hồ quang
Khi đóng cắt mạch điện, hồ quang điện có thể hình thành, gây mòn và hư hỏng các tiếp điểm. Hệ thống dập hồ quang có vai trò hạn chế và loại bỏ hiện tượng này, bảo vệ các tiếp điểm khỏi bị cháy.
3. Hệ thống tiếp điểm
Contactor gồm có hai loại tiếp điểm chính:
+ Tiếp điểm chính: Có khả năng truyền tải dòng điện lớn. Tiếp điểm này thường là tiếp điểm thường mở (NO) và chỉ đóng khi mạch điện cấp nguồn.
+ Tiếp điểm phụ: Là các tiếp điểm nhỏ hơn, với dòng điện tối đa khoảng 5A. Tiếp điểm phụ có thể ở trạng thái thường đóng (NC) hoặc thường mở (NO), và có nhiệm vụ điều khiển các mạch điện nhỏ trong hệ thống.
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 mở ra khi contactor ở trạng thái hoạt động. Ngược lại là tiếp điểm thường mở.
Các tiếp điểm chính thường được sử dụng trong mạch điện động lực (ví dụ như điều khiển động cơ), trong khi các tiếp điểm phụ thường được sử dụng trong mạch điều khiển.
Nguyên lý hoạt động của Contactor
Contactor là gì? Cấu tạo của Contactor (Khởi động từ)
Khi cấp điện áp vào cuộn dây của contactor (thường là 220V AC hoặc 380V AC), cuộn dây sẽ sinh ra lực từ, hút lõi sắt di động và hình thành mạch từ kín. Lúc này, lực từ sẽ vượt qua phản lực của lò xo, khiến contactor chuyển sang trạng thái hoạt động.
Khi contactor hoạt động:
♦ Tiếp điểm chính đóng lại, hoàn thành mạch điện cung cấp nguồn cho thiết bị.
♦ Tiếp điểm phụ chuyển sang trạng thái của nó, có thể mở hoặc đóng tùy thuộc vào yêu cầu của mạch điều khiển.
Khi nguồn điện ngừng cấp cho cuộn dây, contactor sẽ trở về trạng thái nghỉ, và các tiếp điểm lại mở hoặc đóng như trạng thái ban đầu.
Các thông số cơ bản của Contactor
+ Dòng điện định mức: Dòng điện tối đa mà contactor có thể truyền qua mà không bị nóng quá mức cho phép.
+ Điện áp định mức: Là điện áp hoạt động trên cuộn dây và mạch điện của contactor.
+ Khả năng đóng: Là khả năng của contactor để đóng mạch điện. Giá trị này thường gấp từ 1 đến 7 lần dòng điện định mức.
+ Khả năng ngắt: Là khả năng của contactor để ngắt mạch điện khi có dòng điện lớn. Thường gấp từ 1 đến 10 lần dòng điện định mức.
+ Độ bền cơ học: Là số lần đóng ngắt mà contactor có thể thực hiện mà không gây hư hỏng, thường từ 5 triệu đến 10 triệu lần đóng ngắt.
+ Độ bền điện: Là số lần contactor có thể đóng ngắt dòng điện định mức mà không bị hư hỏng. Thường dao động từ 200.000 đến 1 triệu lần.
Ưu điểm của Contactor là gì?
♦ Kích thước nhỏ gọn: Contactor có thiết kế nhỏ, giúp tiết kiệm không gian lắp đặt, đặc biệt hữu ích trong các hệ thống điện có không gian hạn chế.
♦ Điều khiển từ xa: Contactor cho phép đóng ngắt mạch điện từ xa thông qua các bộ điều khiển như nút nhấn, PLC, hoặc điều khiển tự động.
♦ An toàn cao: Vỏ bảo vệ của contactor ngăn chặn hiện tượng hồ quang phóng ra ngoài, đảm bảo an toàn cho người vận hành và thiết bị.
♦ Độ bền cao: Contactor có độ bền cao, thời gian đóng cắt nhanh chóng và hoạt động ổn định.
Nhờ những ưu điểm này, contactor được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điều khiển đóng ngắt mạch điện trong các nhà máy công nghiệp và các hệ thống tự động hóa.
Ứng dụng của Contactor là gì?
Contactor có nhiều ứng dụng trong tự động hóa và điều khiển, bao gồm:
+ Điều khiển động cơ: Contactor có thể cấp nguồn cho động cơ khởi động trực tiếp hoặc kết hợp với rơ le nhiệt để bảo vệ động cơ khỏi quá tải.
+ Khởi động sao – tam giác: Contactor được sử dụng trong sơ đồ khởi động sao – tam giác để giảm dòng điện khởi động động cơ.
+ Điều khiển tụ bù: Contactor giúp đóng ngắt các tụ bù vào mạch điện để bù công suất phản kháng.
+ Điều khiển hệ thống chiếu sáng: Có thể kết hợp contactor với PLC hoặc rơ le thời gian để bật tắt đèn chiếu sáng tự động.
+ Bảo vệ pha: Contactor kết hợp với rơ le bảo vệ pha để bảo vệ thiết bị khỏi các sự cố như mất pha, lệch pha, quá áp, thấp áp, v.v.
Contactor kết hợp với Rơ le nhiệt điều khiển động cơ
Cách chọn Contactor phù hợp
Lựa chọn contactor cho động cơ:
Để lựa chọn Contactor phù hợp cho động cơ ta phải dựa vào những thông số cơ bản như Uđm, P, Cosphi
– Iđm = Itt x 2
– Iccb = Iđm x 2
– Ict = (1.2 – 1.5) x Iđm
Áp dụng vào một ví dụ cụ thể sau:
Tải động cơ 3P, 380V, 3KW, tính toán dòng định mức theo công thức như sau:
Iđm = P / (1.73 x 380 x 0.85) ở đây hệ số cosphi là 0.85.
Ta tính được: Iđm = 3000 / (1.73 x 380 x 0.85) = 5.4 A
Ict = (1.2 – 1.4) Iđm.
Ta tính được: Ict = 1.4 x 5.4 = 7.56A
Nên chọn Contactor 3 pha có dòng lớn hơn dòng tính toán.
Có thể chọn Contactor 3 pha của LS (MC-9b), Contactor Mitsubishi (S-T10), Contactor Schneider (LC1D09),…
Chọn contactor cho động cơ phải lưu ý đến điện áp cuộn hút và tiếp điểm phụ.
Lựa chọn contactor cho tụ bù
Để lựa chọn Contactor phù hợp cho tụ bù ta phải dựa vào dòng điện định mức của tụ bù.
Ví dụ tụ 3 pha 415V 50kVAr có dòng định mức 69.6A.
Chọn contactor lớn hơn từ 1.2 lần dòng định mức của tụ = 6.9.6A x 1.2 = 83.52A.
Có thể chọn contactor 3 pha 85A của LS (MC-85a), 3 pha 100A của Mitsubishi (S-T100),…
Chọn contactor dòng cao thì tốt hơn nhưng chi phí sẽ cao hơn, kích thước lớn hơn sẽ mất nhiều không gian lắp đặt.
Ngoài ra phải lưu ý điện áp cuộn hút, Contactor dùng cho tụ bù có thể dùng 2 loại cuộn hút 220VAC hoặc 380VAC, dùng nhiều nhất là loại Contactor cuộn hút 220VAC.
Kết luận
Contactor là một thiết bị quan trọng trong tự động hóa và điều khiển điện, giúp đóng ngắt mạch điện một cách chính xác và an toàn. Việc hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các ứng dụng của contactor sẽ giúp bạn ứng dụng nó hiệu quả trong các hệ thống điện và tự động hóa.
Hy vọng bài viết này giúp bạn nắm vững kiến thức về Contactor là gì và áp dụng thành công trong công việc và học tập.
PLCTECH cung cấp các khóa học chuyên sâu về tự động hóa và điều khiển. Các bạn quan tâm khóa học, vui lòng liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và hỗ trợ tốt nhất:
Địa chỉ đào tạo
Hà Nội: Số 11 Ngõ 2E Dịch Vọng – Cầu Giấy Xem bản đồ
HCM: 97 Đường Số 3 – Hiệp Bình Phước – TP. Thủ Đức Xem bản đồ
Liên hệ
Điện thoại / Zalo: 0987 635 127 (Hỗ trợ 24/7)
Website: https://plctech.com.vn/
Fanpage: https://www.facebook.com/PLCTechHN
