Cách Lựa Chọn Contactor (Khởi Động Từ) Phù Hợp

Contactor (Khởi động từ) là công tắc điều khiển bằng điện được dùng để chuyển mạch nguồn điện. Bài viết này sẽ hướng dẫn cách lựa chọn contactor phù hợp.

Tổng quan về contactor (Khởi động từ)

Contactor, hay còn được biết đến với tên gọi khác là khởi động từ, là một loại thiết bị công tắc hoạt động bằng điện năng và thường được ứng dụng trong các quá trình chuyển đổi mạch điện. Loại thiết bị này có cơ chế hoạt động tương tự với rơ le nhưng rơ le thông thường sẽ có dòng điện định mức thấp hơn. Thông thường, contactor đóng vai trò như là một thành phần trung gian trong các quá trình đóng ngắt nguồn điện cho các thiết bị tải khác.

Chính vì lí do contactor là một thiết bị khá đơn giản được sử dụng thường xuyên trong hệ thống điều khiển điện, nó đóng vai trò quan trọng trong toàn bộ hệ thống điện. Do đó, cần phải tính toán để chọn được loại phù hợp về kích thước và đặc điểm sử dụng. Ngoài ra, các nhà sản xuất tạo điều kiện lựa chọn contactor có công suất động cơ phù hợp trực tiếp trong danh mục sản phẩm của họ. Mặc dù vậy, trong những trường hợp khác, thiết kế quy định, hoặc có những tiêu chí khác nhau thì chúng ta vẫn phải tính toán để lựa chọn phù hợp.

Contactor bao gồm những bộ phận nào?

Hiện nay, hầu hết các loại sản phẩm contactor trên thị trường đều trang bị những đặc điểm sau: nam châm điện, hệ thống tiếp điểm và cũng như là hệ thống dập hồ quang.

Nam châm điện

Nam châm điện của một thiết bị contactor cơ bản bao gồm 3 bộ phận chính:

1. Cuộn dây: có tác dụng tạo nên các lực hút từ trường nam châm
2. Lõi: thường được làm từ chất liệu sắt
3. Lò xo: đóng vai trò giúp cho phần nắp có thể tự động đàn hồi trở lại vị trí như lúc ban đầu

Hệ thống tiếp điểm

Hệ thống tiếp điểm thông thường sẽ có mối liên hệ mật thiết với phần lõi từ di động qua bộ phận liên động về cơ. Về căn bản, các nhà sản xuất thường phân loại hệ thống tiếp điểm thành 2 phần nhỏ hơn:

1. Tiếp điểm chính: là loại tiếp điểm sở hữu năng lực có thể cho phép các dòng điện có cường độ cao đi ngang qua. Trên thực tế, tiếp điểm chính thông thường sẽ đóng lại trong quá trình cung cấp nguồn từ contactor trong tụ điện đến mạch điện chính.
2. Tiếp điểm phụ: là loại tiếp điểm có cơ chế hoạt động ngược lại so với tiếp điểm chính, chỉ cho phép các dòng điện có cường độ dưới 5A đi ngang qua. Thông thường, tiếp điểm phụ sẽ nằm ở một trong hai trạng thái, đó là: thường hở và thường đóng.

Ngoài ra, có thể bổ sung thêm một loại tiếp điểm nữa đó chính là tiếp điểm thường đóng. Tiếp điểm thường đóng có thể hiểu là loại tiếp điểm được đặt trong trạng thái đóng trong lúc cuộn dây có tác dụng tạo nên các lực hút từ trường nam châm đang trong trạng thái nghỉ và ngược lại.

Hệ thống dập hồ quang

Hệ thống dập hồ quang được đánh giá là một trong những bộ phận quan trọng không thể thiếu đối với một thiết bị contactor chất lượng cao bởi vì hệ thống này đóng vai trò như là một bộ phận "chữa cháy" trong suốt quá trình hoạt động của contactor (trong khi tiến hành chuyển mạch, hệ thống các tiếp điểm trong contactor có thể bị cháy và mòn dần, gây ảnh hưởng xấu đến tuổi thọ của sản phẩm).

Cơ chế hoạt động của contactor

Khi dòng điện chạy qua nam châm điện, một từ trường được tạo ra, từ trường này thu hút lõi chuyển động của contactor. Ban đầu cuộn nam châm điện hút nhiều dòng điện hơn, cho đến khi độ tự cảm của nó tăng khi lõi kim loại đi vào cuộn dây. Tiếp điểm chuyển động được đẩy bởi lõi chuyển động; Lực được phát triển bởi nam châm điện giữ các tiếp điểm chuyển động và cố định với nhau. Khi cuộn dây contactor bị khử năng lượng, trọng lực hoặc lò xo sẽ ​​đưa lõi nam châm điện trở lại vị trí ban đầu và mở các tiếp điểm.

Đối với contactor được cấp điện bằng dòng điện xoay chiều, một phần nhỏ của lõi được bao quanh bằng cuộn dây che nắng, điều này làm chậm từ thông trong lõi một chút. Tác dụng là để làm trung bình lực kéo xoay chiều của từ trường và do đó ngăn lõi bị ù ở tần số hai lần dòng.

Bởi vì phóng điện hồ quang và thiệt hại do hậu quả xảy ra ngay khi các tiếp điểm đang mở hoặc đóng, các contactor được thiết kế để mở và đóng rất nhanh; thường có một cơ chế điểm giới hạn bên trong để đảm bảo hành động nhanh chóng.

Tuy nhiên, đóng nhanh có thể dẫn đến tăng độ nảy tiếp xúc, gây ra thêm các chu kỳ đóng mở không mong muốn. Một giải pháp là có các liên hệ chia đôi để giảm thiểu số liên lạc bị trả lại; hai tiếp điểm được thiết kế để đóng đồng thời, nhưng nảy vào những thời điểm khác nhau, do đó mạch sẽ không bị ngắt trong thời gian ngắn và gây ra hồ quang.

Một biến thể nhỏ có nhiều địa chỉ liên hệ được thiết kế để tham gia vào sự liên tiếp nhanh chóng. Tiếp điểm đầu tiên và cuối cùng bị đứt sẽ chịu mài mòn tiếp xúc lớn nhất và sẽ tạo thành một kết nối có điện trở cao có thể gây nóng quá mức bên trong contactor. Tuy nhiên, khi làm như vậy, nó sẽ bảo vệ tiếp điểm chính khỏi phóng hồ quang, do đó, điện trở tiếp xúc thấp sẽ được thiết lập trong một phần nghìn giây sau đó. Kỹ thuật này chỉ hiệu quả nếu bộ tiếp điểm ngắt theo thứ tự ngược lại mà chúng đã thực hiện. Nếu không, tác động phá hủy của phóng điện hồ quang sẽ được chia đều trên cả hai contactor.

Một kỹ thuật khác để cải thiện tuổi thọ của contactor là lau tiếp điểm; các điểm tiếp xúc di chuyển qua nhau sau lần tiếp xúc đầu tiên để quét sạch mọi ô nhiễm.

Cách lựa chọn contactor phù hợp

Để có thể lựa chọn mua những sản phẩm contactor phù hợp với nhu cầu và mục đích sử dụng thì người mua cần phải có sự quan tâm đến các loại thông số sau:

1. Điện áp sử dụng: mức điện áp của contactor phải phù hợp với mức điện áp của nguồn điện điều khiển.
2. Độ lớn cường độ dòng điện