Khởi động từ là gì ? Cấu tạo và nguyên lí hoạt động như thế nào ? Một số chức năng và ứng dụng … Hôm nay, diennuockhanhtrung.com sẻ giúp bạn tìm hiểu về thiết bị này
Tìm hiểu khởi động từ là gì ?
Khởi động từ hay còn gọi là contactor (Công tắc tơ) là cụ khí điện hạ áp, có chức năng đóng ngắt thường xuyên các mạch điện động lực, đây là thiết bị đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điện, nhờ khởi động từ mà ta có thể điểu khiến được các thiết bị như động cơ, tụ bụ, hệ thống chiếu máy thông qua nút nhấn, chế độ tự động và điều khiến từ xa
Thiết bị này hoạt động được là nhờ cơ cấu điện từ, khí động và cơ cấu thủy lực và để cụ thể hơn thì mời bạn tham khảo thêm nội dung dưới đây
Cấu tạo khởi động từ
Khởi động từ bao gồm 3 bộ phận chính:
- Nam châm điện: Chi tiết cuộn dây dùng để tạo ra lực hút nam châm, lõi sắt và lò xo tác dụng đẩy phần nắm trở về vị trí ban đầu
- Dập hồ quang: khi chuyển mạch, hồ quang điện xuất hiện làm các tiếp điểm bị cháy và mòn dẫn, bộ phận này sẻ giúp hạn chế tình trạng đó
- Tiếp điểm chính: Có thể cho dòng điện lớn đi qua, có tác dụng tạo lực hút lại khi cấp nguồn vào mạch khởi động từ
- Tiếp điểm phụ: Cho dòng điện nhỏ hơn 5A đi qua
Ở tiếp điểm phụ được phân ra làm hai trạng thái: Thường đóng và thường mở
- Tiếp điểm thường đóng là lun ở trạng thái đóng khi cuộn dây nam châm trong khởi động từ ở trạng thái nghĩ, tiếp điểm này mở ra khi khởi động từ hoạt động
>> Tìm hiểu thêm: ELCB là gì ? Cấu tạo và nguyên lí hoạt động
Nguyên lí hoạt động khởi động từ
Khi cấp nguồn trong mạch điện điều khiển bằng với giá trị điện áp định mức của khởi động từ vào hai đầu cuộn dây quấn trên phần lõi từ đã được cố định trước đó thì lực từ sinh ra sẽ hút phần lõi từ di động và hình thành mạch từ kín. Khởi động từ bắt đầu trạng thái hoạt động.
Khi khởi động từ ở trạng thái hoạt động, lúc này nhừ vào bộ phận liên động về cơ giữa lõi từ đi động, hệ thống tiếp điểm làm cho tiếp điểm chính đóng lại.
Tiếp điểm phụ chuyển đổi sang trạng thái thường đóng mở ra và thường hở đóng lại.
Khi ngưng cấp nguồn cho cuộn dây thi contactor ở trạng thái nghĩ, các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu
Phân loại khởi động từ
Khởi động từ là thiết bị rất đa dạng và được phận loại như sau:
– Theo nguyên lý truyền động: Ta có khởi động từ kiểu điện từ, kiểu hơi ép, kiểu thủy lực,…
– Theo dạng dòng điện: Một chiều và xoay chiều
– Theo kết cấu: Người ta phân khởi động từ dùng ở nơi hạn chế chiều cao (như bảng điện ở gầm xe) và ở nơi hạn chế chiều rộng (ví dụ buồng tàu điện).
– Theo dòng điện định mức: 9A, 12A, 18A,…. 800A hoặc lớn hơn.
– Theo số cực: Contactor 1 pha, 2 pha, 3 pha, 4 pha. Phổ biến nhất là khởi động từ 3 pha.
– Theo cấp điện áp: Khởi động từ trung thế và hạ thế.
– Theo điện áp cuộn hút: Cuộn hút xoay chiều 220VAC, 380VAC,… cuộn hút 1 chiều 24VDC, 48VDC,…
– Theo chức năng chuyên dụng: Một số hãng chế tạo khởi động từ chuyên dụng cho một ứng dụng đặc thù ví dụ khởi động từ chuyên dùng cho tụ bù của hãng Schneider,…
Thông số cơ bản của khởi động từ
– Số cực: 1P, 2P, 3P, 4P
– Điện áp điều khiển (V): Cấp điện áp định mức trong tủ điện : 110V, 220V, 440V một chiều và 127V, 220V, 380V, 500V xoay chiều.
– Dài dòng (A): Dòng điện định mức của khởi động từ trong tủ điện hạ áp thông dụng có các cấp là: 10A, 20A, 25A, 40A, 60A, 75A, 100A, 150A, 250A, 300A, 600A.
– Dòng điện định mức: Là dòng điện chảy qua hệ thống tiếp điểm chính của khởi động từ khi đóng mạch điện phụ tải. Với giá trị này của dòng điện, mạch dẫn điện chính của khởi động từ không bị phát nóng quá giới hạn cho phép.
– Điện áp định mức: Là điện áp đặt trên hai cực của mạch dẫn điện chính của khởi động từ
– Khả năng đóng: Được đánh giá bằng giá trị dòng điện mà khởi động từ có thể đóng thành công. Thường thì giá trị này bằng từ 1 đến 7 lần giá trị dòng điện định mức.
– Khả năng ngắt: Được đánh giá bằng giá trị dòng điện ngắt, mà ở giá trị đó, khởi động từ có thể tác động ngắt thành công khỏi mạch điện. Thường giá trị này bằng từ 1 đến 10 lần dòng điện định mức.
– Độ bền cơ: Là số lần đóng ngắt khi không có dòng điện chảy qua hệ thống tiếp điểm của khởi động từ. Vượt quá số lần đóng ngắt đó, các tiếp điểm xem như bị hư hỏng, không còn sử dụng được nữa. Các loại khởi động từ thường có độ bền cơ từ 5 triệu đến 10 triệu lần đóng ngắt.
– Độ bền điện: Là số lần đóng ngắt dòng điện định mức. Khởi động từ loại thường có độ bền điện vào khoảng 200.000 đến 1 triệu lần đóng ngắt.
>> Tìm hiểu thêm về Khí cụ điện là gì ?
Ưu điểm và chức năng của khởi động từ
Ưu điểm
Kích thước nhỏ gọn có thể tận dụng lắp đặt cho mọi không gian chật hẹp mà cầu dao không thể thực hiện được
Điều khiển đóng ngắt từ xa có vỏ ngăn hồ quang phòng ra bên ngoài nên an toàn tuyệt đối cho người thao tác với hệ thống điện, thời gian đóng ngắt nhánh, ổn định và độ bền cao
Khởi động từ contactor được sử dụng rộng rãi để điều khiến thiết bị đóng ngắt trong mạch điện hạ áp đặc biệt sử dụng cho các nhà máy công nghiệp
Ứng dụng
- Dùng đê vận hành các động cơ hay thiết bị điện để an toàn khi đưa vào hoạt động, đây là giải pháp tự động hóa bằng cơ điện
- Khởi động từ điều khiển động cơ: cấp nguồn cho động cơ khởi động trực tiếp và được dùng kết hợp với Rơ le nhiệt để bảo vệ quá tải cho động cơ.
- Khởi động từ điều khiển tụ bù: đóng ngắt các tụ bù vào lưới điện để bù công suất phản kháng và được dùng trong hệ thống bù tự động được điều khiển bằng bộ điều khiển tụ bù đảm bảo đóng cắt các cấp tụ phù hợp với tải.
- Khởi động từ điều khiển đèn chiếu sáng: có thể điều khiển khởi động từ bằng rơ le thời gian hoặc PLC để đóng cắt điện cấp cho đèn chiếu sáng để bật/tắt đèn theo giờ quy định.
Cách chọn khởi động phù hợp nhất
Lựa chọn contactor cho động cơ
Để lựa chọn khởi động từ phù hợp cho động cơ ta phải dựa vào những thông số dưới đây:
- Iđm = Itt x 2
- Iccb = Iđm x 2
- Ict = (1.2 – 1.5) x Iđm
Dựa vào thông số trên ta tính toán như 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 khởi động từ có dòng lớn hơn dòng tính toán.
Có thể chọn khởi động từ 9A của LS (MC-9b), Mitsubishi (S-T10),…
Chọn khởi động từ cho động cơ phải lưu ý đến điện áp cuộn hút và tiếp điểm phụ.
Lựa chọn khởi động từ cho tụ bù
Để lựa chọn khởi động từ 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 khởi động từ lớn hơn từ 1.2 lần dòng định mức của tụ = 6.9.6A x 1.2 = 83.52A.
Có thể chọn khởi động từ 85A của LS (MC-85a), 100A của Mitsubishi (S-T100),… Chọn khởi động từ 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, khởi động từ dùng cho tụ bù có thể dùng 2 loại cuộn hút 220VAC hoặc 380VAC.
Điện nước Khánh Trung hi vọng với những chia sẻ trên có thể giúp bạn hiểu được công tắc tơ là gì ?
