Khởi Động Từ là gì? Cấu tạo, ứng dụng và nguyên lý hoạt động
Khởi động từ là khí cụ điện hạ áp, thực hiện việc đóng ngắt thường xuyên các mạch điện động lực có dòng điện ngắt không vượt quá giới hạn dòng điện quá tải của mạch điện. Bài viết này sẽ đi sâu tìm hiểu về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu điểm, ứng dụng cũng như các loại khởi động từ phổ biến trên thị trường, giúp bạn đọc có cái nhìn toàn diện về thiết bị quan trọng này.
Khởi động từ là gì ?
Khởi động từ, còn được gọi là contactor hay công tắc tơ. Nó đóng vai trò then chốt trong các hệ thống điện công nghiệp và tự động hóa hiện đại. Thiết bị này thực hiện chức năng đóng ngắt mạch điện một cách an toàn và hiệu quả, đặc biệt khi làm việc với các thiết bị có công suất lớn.
Nhờ khởi động từ mà chúng ta có thể điều khiển các thiết bị công suất lớn như động cơ, tụ bù, hệ thống chiếu sáng… một cách đơn giản và an toàn thông qua nút nhấn, hẹn giờ tự động hay điều khiển từ xa.
Cấu tạo của khởi động từ
Khởi động từ có cấu tạo khá phức tạp, bao gồm nhiều bộ phận khác nhau làm việc đồng bộ để thực hiện chức năng đóng ngắt mạch điện. Hiểu rõ về cấu tạo của khởi động từ sẽ giúp chúng ta nắm bắt được nguyên lý hoạt động cũng như cách bảo trì, sửa chữa thiết bị này.
Nam châm điện – Trái tim của khởi động từ
Nam châm điện là bộ phận quan trọng nhất của khởi động từ, đóng vai trò tạo ra lực từ để đóng/ngắt các tiếp điểm. Nó cần được thiết kế sao cho tạo ra lực hút đủ mạnh để đóng tiếp điểm nhanh chóng và chắc chắn, nhưng cũng không quá lớn gây hao phí năng lượng. Đây là bộ phận quyết định đến tốc độ đóng cắt cũng như tuổi thọ của khởi động từ.
Hệ thống tiếp điểm – Bộ phận thực hiện đóng/ngắt mạch
Hệ thống tiếp điểm bao gồm hai loại chính:
- Tiếp điểm chính
- Có khả năng chịu dòng điện lớn, thường từ vài chục đến hàng trăm ampe.
- Thường ở trạng thái hở (NO – Normally Open), sẽ đóng lại khi khởi động từ được kích hoạt.
- Làm bằng hợp kim bạc-cadimi hoặc bạc-niken có độ dẫn điện cao, chịu mài mòn tốt.
- Có 3-4 cặp tiếp điểm chính để đóng/ngắt 3 pha.
- Tiếp điểm phụ:
- Chỉ cho dòng điện nhỏ đi qua, thường dưới 5A.
- Có cả loại thường đóng (NC – Normally Closed) và thường mở (NO).
- Dùng để báo trạng thái hoặc điều khiển các mạch phụ trợ.
- Thường có 2-4 cặp tiếp điểm phụ.
Hệ thống dập hồ quang – Bảo vệ tiếp điểm
Khi đóng/ngắt mạch điện có tải, hồ quang điện sẽ xuất hiện giữa các tiếp điểm. Hồ quang này có thể gây cháy và mài mòn tiếp điểm, làm giảm tuổi thọ của khởi động từ. Vì vậy, hệ thống dập hồ quang đóng vai trò rất quan trọng.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống dập hồ quang dựa trên việc kéo dài, làm mát và chia nhỏ hồ quang, từ đó giảm năng lượng và dập tắt nhanh chóng. Hiệu quả dập hồ quang sẽ quyết định khả năng đóng cắt an toàn cũng như tuổi thọ của khởi động từ.
Nguyên lý hoạt động
Sau khi tìm hiểu về cấu tạo, chúng ta sẽ đi sâu vào nguyên lý hoạt động của khởi động từ. Việc nắm rõ cách thức vận hành sẽ giúp chúng ta sử dụng và bảo trì thiết bị hiệu quả hơn.
Quá trình đóng mạch
Khi có tín hiệu điều khiển, quá trình đóng mạch của khởi động từ diễn ra như sau:
- Dòng điện được cấp vào cuộn dây điều khiển của nam châm điện.
- Từ trường sinh ra bởi cuộn dây sẽ hút lõi sắt di động về phía lõi cố định.
- Lõi sắt di động kéo theo hệ thống đòn bẩy cơ khí.
- Các tiếp điểm chính và phụ loại NO (thường mở) sẽ đóng lại.
- Các tiếp điểm phụ loại NC (thường đóng) sẽ mở ra.
- Mạch chính được đóng, cho phép dòng điện lớn đi qua.
Quá trình này diễn ra rất nhanh, thường chỉ trong vài mili giây. Tốc độ đóng nhanh giúp hạn chế hồ quang điện, bảo vệ tiếp điểm.
Quá trình ngắt mạch
Khi ngắt tín hiệu điều khiển, quá trình ngắt mạch diễn ra theo trình tự ngược lại:
- Dòng điện qua cuộn dây điều khiển bị ngắt.
- Từ trường trong nam châm điện biến mất.
- Lò xo đẩy sẽ đẩy lõi sắt di động về vị trí ban đầu.
- Hệ thống đòn bẩy cơ khí chuyển động ngược lại.
- Các tiếp điểm chính và phụ loại NO mở ra.
- Các tiếp điểm phụ loại NC đóng lại.
- Mạch chính bị ngắt, dòng điện lớn bị cắt.
Quá trình ngắt mạch cũng diễn ra rất nhanh. Tuy nhiên, do có hiện tượng tự cảm trong cuộn dây, từ trường không biến mất ngay lập tức, gây ra hiện tượng “dính” tiếp điểm. Vì vậy, lò xo đẩy cần đủ mạnh để đảm bảo ngắt mạch nhanh chóng và chắc chắn.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của khởi động từ:
- Điện áp điều khiển: Nếu quá thấp, lực hút không đủ để đóng tiếp điểm. Nếu quá cao, có thể gây quá nhiệt cuộn dây.
- Nhiệt độ môi trường: Ảnh hưởng đến điện trở cuộn dây và độ bền của vật liệu.
- Tần suất đóng cắt: Đóng cắt quá nhanh có thể gây quá nhiệt và mài mòn tiếp điểm.
- Tải đóng cắt: Tải có tính cảm ứng cao sẽ gây ra hồ quang mạnh hơn khi ngắt mạch.
- Độ ẩm, bụi bẩn: Có thể gây ăn mòn và giảm khả năng cách điện.
Hiểu rõ các yếu tố này giúp chúng ta lựa chọn và sử dụng khởi động từ phù hợp với điều kiện làm việc, đảm bảo hiệu quả và độ bền cao.
Ưu điểm của khởi động từ
- Đảm bảo an toàn cho người dùng khi có chế độ đóng ngắt từ xa. Đồng thời trong những hệ thống độc hại thì có lớp vỏ để ngăn chặn hồ quang phóng ra ngoài.
- Hoạt động ổn định, bền bỉ, ít gặp sự cố. Phù hợp sử dụng cho các thiết bị, hệ thống điện phức tạp, công suất lớn.
- Thiết kế gọn với trọng lượng khá nhẹ và chắc chắn, có thể lắp đặt tại nhiều vị trí khác nhau và tận dụng các không gian chật hẹp.
- Giá thành phải chăng, dễ dàng tìm mua trên thị trường.
- Thời gian đóng cắt điện nhanh chóng, giúp tiết kiệm điện năng tiêu thụ hiệu quả.
- Những tiếp điểm chính, tiếp điểm phụ của contactor có thể chịu ăn mòn cao, chống mài mòn tốt.
Nhờ những ưu điểm nổi bật như vậy nên thiết bị này được sử dụng rộng rãi trong các khu công nghiệp, nhà máy, xưởng sản xuất,..
Ứng dụng của Contactor – Khởi động từ
Xem thêm :
Ứng Dụng Của Contactor Trong Đời Sống Hiện Nay
Contactor – Một Số Lưu Ý Cần Thiết Thường Gặp Khi Sử Dụng
Contactor 1 Pha Là Gì ? Cách Đấu Contactor 1 Pha
Giới thiệu một số dòng khởi động từ phổ biến
Khởi động từ trên thị trường hiện nay khá đa dạng, và dưới đây là một số thương hiệu nổi bật, được ưa chuộng trong ngành công nghiệp:
Khởi động từ Fuji
Fuji Electric là thương hiệu chuyên về sản xuất các loại thiết bị điện để phục vụ cho ngành dân dụng và công nghiệp. Trải qua gần 100 năm thành lập và phát triển, tập đoàn Fuji Electric đã nhận được sự tin tưởng của rất nhiều khách hàng, đại lý trên toàn thế giới.
Xem thêm :
Khởi động từ Mitsubishi
Mitsubishi là một trong những thương hiệu uy tín hàng đầu tại Nhật Bản, với các dòng khởi động từ được thiết kế tinh tế và mang lại hiệu suất cao. Sản phẩm của họ nổi bật với khả năng hoạt động bền bỉ trong môi trường khắc nghiệt, đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
Khởi động từ CHINT
CHINT là một thương hiệu nổi tiếng của Trung Quốc với cam kết cung cấp sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng cao. Khởi động từ của CHINT thường có thiết kế đơn giản nhưng hiệu quả, phù hợp với nhiều ứng dụng công nghiệp và thương mại.
Khởi động từ ABB
ABB là một trong những nhà cung cấp thiết bị điện hàng đầu thế giới với các dòng sản phẩm khởi động từ được chế tạo theo tiêu chuẩn chất lượng cao nhất. Riêng về khởi động từ, ABB tập trung vào các tính năng bảo vệ và kiểm soát, giúp đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người và thiết bị.
Khởi động từ Schneider
Schneider là thương hiệu nổi bật của Pháp, chuyên cung cấp các giải pháp điện tử và tự động hóa. Khởi động từ Schneider được biết đến với độ tin cậy cao, thiết kế sang trọng và dễ dàng tích hợp vào các hệ thống tự động hóa.
Xem thêm : Khởi động từ – Contactor 3 pha Schneider
Khởi động từ LS
LS là thương hiệu Hàn Quốc đã thành công trong việc phát triển các dòng khởi động từ với giá trị cạnh tranh tuyệt vời. Model MC12B sở hữu hoạt động ổn định, cùng với nhiều tính năng tiện ích, đem lại sự hài lòng cho người sử dụng.
Trên đây là những thông tin liên quan đến khởi động từ do Tienduy.vn đã tổng hợp và chia sẻ đến các bạn. Hy vọng bài viết này sẽ cung cấp cho bạn những thông tin bổ ích.
Tìm thêm các vật tư tủ bảng điện của chúng tôi tại mangnhuatudien.com
Nguồn: Tổng hợp từ Internet
Để lại một bình luận