Khởi động từ là gì? Cấu tạo và ứng dụng của công tắc tơ kiến thức mới năm 2023

Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật đã cho ra đời nhiều thiết bị hiện đại thu hút sự quan tâm của nhiều người trong đó có khởi động từ. Nó ngày càng được sử dụng rộng rãi, ứng dụng mạnh mẽ không chỉ trong sản xuất công nghiệp mà còn trong đời sống hằng ngày. Nếu bạn cũng quan tâm đến thiết bị này thì hãy đọc ngay bài viết của chúng tôi để có lựa chọn cho riêng mình nhé!

Khởi động từ là gì?

Trong cuộc sống, chúng ta đôi lúc sẽ nghe thấy hoặc bắt gặp các khởi động từ schneider, contactor ls… Vậy chúng là gì? Khởi động từ hay contactor, công tắc tơ, khí cụ điện hạ áp đều là tên gọi chỉ 1 thiết bị có khả năng đóng cắt hiệu quả mạch điện được điều khiển bằng điện. Đối với các hệ thống điện, hệ thống tự động hóa thì đây là 1 thiết bị có vai trò rất quan trọng.

Sự kết hợp của nó và các thiết bị điện khác giúp con người có thể điều khiển thiết bị đèn chiếu sáng, tụ bù hay motor… qua các nút nhấn, điều khiển từ xa rất thuận tiện, chính xác, an toàn.

Khởi động từ có 1 công tắc tơ thì được gọi là khởi động từ đơn chuyên dùng để đóng ngắt động cơ điện. Khởi động từ có 2 công tắc tơ sẽ được gọi là khởi động từ kép dùng để thay đổi chiều quay của motor.

Cấu tạo khởi động từ

Dù là contactor 3 pha hay contactor 1 pha, 2 pha thì cấu tạo của nó cũng sẽ bao gồm các linh kiện, bộ phận, chi tiết như sau:

+ Hệ thống tiếp điểm công tắc tơ: Bao gồm các tiếp điểm chính và các tiếp điểm phụ. Tiếp điểm chính sẽ được phân bố trong mạch điện động lực còn tiếp điểm phụ sẽ có trong mạch điều khiển của thiết bị.

Tiếp điểm chính sẽ cho dòng điện lớn đi qua.Thường thì tiếp điểm chính là tiếp điểm thường hở, nó sẽ đóng lại khi cấp nguồn điện vào mạch từ của contactor trong tủ điện làm mạch bị hút và đóng.

Tiếp điểm phụ là sẽ cho các dòng điện nhỏ hơn 5A đi qua. Người ta phân chia tiếp điểm phụ thành 2 loại là thường hở và thường đóng.

Tiếp điểm phụ thường đóng là loại tiếp điểm ở trạng thái đóng khi không được cung cấp điện năng, cuộn dây nam châm nghỉ. Tiếp điểm này sẽ chuyển từ đóng sang mở khi công tắc tơ hoạt động và có dòng điện và ngược lại đối với loại thường hở.

+ Nam châm điện: Lõi sắt, lò xo và cuộn hút. Cuộn hút hay còn gọi là cuộn dây sẽ tạo nên từ trường. Lò xo sẽ đẩy phần lõi sắt dịch chuyển.

+ Hệ thống dập hồ quang: Khi thực hiện chuyển mạch, hồ quang điện sẽ xuất hiện và làm cháy, làm mài mòn các tiếp điểm. Đây là hiện tượng không ai mong muốn. Để khắc phục tình trạng này, người ta sử dụng dập hồ quang.

Nguyên lý hoạt động của khởi động từ

Vậy các khởi động từ đơn, khởi động từ kép sẽ hoạt động như thế nào?

Khi chúng ta cấp nguồn cho mạch điều khiển hay nói cách khác là cấp điện áp cho cuộn dây bằng với giá trị điện áp định mức thông qua nút nhấn khởi động thì cuộn dây bên trong của công tắc tơ sẽ có điện và lực từ sẽ được sinh ra. Lực từ sẽ phải lớn hơn lực phản của lò xo. Lực này hút lõi thép di động, mạch thiết bị sẽ từ từ đóng lại. Lúc này, khởi động từ hoạt động.

Các tiếp điểm chính sẽ đóng để khởi động động cơ làm việc, các tiếp điểm phụ thường hở cũng sẽ bị đóng để mạch điện được duy trì ngay cả khi con người thả tay ra khỏi nút nhấn khởi động.

Khi nhấn nút dừng thì nguồn điện cấp cho khởi động từ cũng bị ngắt, lực của lò xo nén lớn hơn lực từ. Phần lõi sẽ dịch chuyển về vị trí ban đầu. Các tiếp điểm sẽ hở và kéo theo động cơ dừng hoạt động.

Trong trường hợp, quá tải động cơ thì những rơ le nhiệt sẽ thao tác làm ngắt mạch điện cuộn dây nên công tắc tơ bị ngắt và động cơ dừng làm việc một cách an toàn.

Thông số cơ bản của contactor

Điều quan trọng cần phải thực hiện trước khi lựa chọn cho mình một contactor đó là hiểu và nắm rõ các thông số cơ bản mà hãng sản xuất đã đưa ra gồm:

+ Dòng điện định mức: Đây là thông số đầu tiên mà khách hàng cần quan tâm. 10A, 20A, 25A, 40A, 60A và 75A, 100A, 150A, 250A, 300A, 600A hoặc 800A. Là dòng điện được dẫn qua các tiếp điểm của thiết bị khi đóng mạch điện phụ tải. Giá trị này sẽ đảm bảo cho mạch điện chính của khởi động từ không nóng khi vượt quá giới hạn.

+ Điện áp định mức: Chính là điện áp đặt lên 2 cực của mạch dẫn điện chính công tắc tơ.

+ Độ bền điện: Chính là số lần đóng ngắt của dòng điện định mức. Dựa vào số lần đóng ngắt của thiết bị mà người ta nhận định được độ bền điện, thường từ 200.000 – 1000.000.

+ Độ bền cơ: Chính là số lần đóng ngắt nhưng là lúc không có dòng điện dẫn qua các tiếp điểm. Nếu như số lần đóng ngắt của tiếp điểm vượt quá con số cho phép thì sẽ bị hỏng. Vậy theo bạn, 1 contactor có khoảng bao nhiêu lần ngắt? Đó là từ 5.000.000 đến 10.000.000 lần.

+ Khả năng ngắt của công tắc tơ: Chính là giá trị dòng điện ngắt mà lúc đó, thiết bị này có thể cắt thành công tách khỏi mạch điện. Giá trị này sẽ gấp 1-10 lần dòng điện định mức theo như thông số của hãng.

+ Khả năng đóng của khởi động từ: Thông thường, giá trị này sẽ gấp 1-7 lần dòng điện định mức.Chính là giá trị dòng điện mà thiết bị có thể đóng mạch thành công.

+ Số cực: 1P, 3P, 2P, 4P.

Phân loại khởi động từ

Trên thị trường, nếu chúng ta thử làm 1 phép tìm kiếm cơ bản thì sẽ có rất nhiều kết quả về loại, model thiết bị này. Hiện có nhiều cách phân loại khởi động từ khác nhau như:

+ Theo số cực: khởi đông từ 3 pha, khởi động từ 1 pha, khởi động từ 2 pha.

+ Theo dòng điện định mức: Contactor 9A, 12A, 18A, 25A, 40A, 60A, 75A, 100A, 130A, 150 hoặc 250A, 300A, 600A, 800A.

+ Theo chức năng chuyên dụng của từng loại: Loại chuyên dùng cho tụ bù, chống bụi, hở, chống nước…

+ Theo nguyên lý truyền động: Công tắc tơ kiểu điện từ, công tắc tơ kiểu hơi, kiểu thủy lực. Trong đó, kiểu điện từ là thông dụng nhất.

+ Theo kết cấu: Contactor dùng ở nơi hạn chế chiều rộng, loại dùng ở nơi hạn chế chiều cao.

+ Theo dòng điện: Khởi động từ 1 chiều, khởi động từ xoay chiều.

+ Theo cấp điện áp sử dụng: Công tắc tơ hạ thế, trung thế.

+ Theo điện áp cuộn hút: Cuộn hút xoay chiều loại 380VAC, 220VAC, cuộn hút 1 chiều 48VDC, 24VDC…

+ Theo hãng sản xuất: Khởi động từ CHINT, Contactor LS – Hàn, khởi động từ Mitsubishi – Nhật, công tắc tơ Schneider – Pháp, khởi động từ Panasonic, contactor FUJI – Nhật, khởi động từ ABB, khởi động từ Shihlin.

Ưu điểm của công tắc tơ

Không phải ngẫu nhiên mà công tắc tơ được sử dụng nhiều đến vậy. Ưu điểm nổi bật của thiết bị này là: Thiết kế nhỏ gọn rất phù hợp với những không gian chật, hẹp, trong các tủ điện hoặc các máy móc trên dây chuyền. Trọng lượng nhẹ là 1 điểm mạnh giúp chúng ta dễ dàng dịch chuyển, lắp đặt tại các vị trí khác nhau.

Khi vận hành, các bộ phận này sẽ được liên kết chặt chẽ với nhau để cùng thực hiện nhiệm vụ.Tuổi thọ cao, ít hư hỏng và bền bỉ với thời gian. Công suất ổn định, ít thay đổi.

Khả năng ứng dụng của contactor rất đa dạng. Cấu tạo giúp con người có thể thay đổi, điều chỉnh theo yêu cầu. Thiết kế cách điện tốt, an toàn với người tiếp xúc và làm việc.

Các tiếp điểm của khởi động từ chịu được mài mòn cao. Lắp đặt thiết bị này còn giúp tiết kiệm được năng lượng điện tiêu thụ. Đóng ngắt nhanh chóng.

Cuối cùng là giá thành rẻ, phổ biến cao tại các cửa hàng, công ty nên dễ dàng tìm kiếm và đặt hàng.

Ứng dụng của contactor

Chức năng của nó là đóng ngắt nhanh và hiệu quả nguồn cấp của các thiết bị có liên quan nên trong hầu hết các hệ thống điện đều có sử dụng thiết bị này.

+ Trong ngành tự động hóa: Sự phát triển nhanh, mạnh của khoa học công nghệ cũng như các yêu cầu cấp bách để sản lượng, độ chính xác mà con người cần có những bộ xử lý để giải quyết các công việc phức tạp. Phương pháp cơ điện tử ra đời trong đó công tắc tơ đóng vai trò nòng cốt được dùng cho cả sản xuất và đời sống.

+ Trong công nghiệp: Khởi động từ dùng để điều khiển động cơ, vận hành hệ thống điện an toàn. Nó là 1 phần của giải pháp cơ điện làm đơn giản hóa, dễ xử lý và sửa chữa hơn so với trước đây.

+ Điều khiển đèn chiếu sáng: Sự kết hợp của khởi động từ, rơ le thời gian, PLC sẽ giúp đóng cắt nguồn điện cấp cho đèn để chiếu sáng theo giờ cài đặt.

+ Điều khiển motor: Contactor cùng rơ le nhiệt sẽ bảo vệ motor khi quá tải, cấp nguồn để motor khởi động trực tiếp.

+ Điều khiển tụ bù: Muốn bù công suất phản kháng thông qua đóng cắt các tụ bù vào lưới điện ta dùng thiết bị này. Trong hệ thống tụ bù tự động, dưới sự điều khiển của bộ điều khiển tụ bù sẽ đảm bảo việc đóng cắt theo phụ tải.

+  Khởi động sao tam giác:  Nó giúp thay đổi chuyển động của động cơ có sơ đồ từ hình sao sang hình tam giác để giảm dòng khởi động.

Các hãng khởi động từ hiện nay

Để khách hàng có thể cập nhật thêm một số thông tin về thiết bị này nhất là khi có nhu cầu tìm hiểu, đặt hàng, chúng tôi sẽ giới thiệu 8 hãng sản xuất contactor nổi tiếng trên thế giới.

Khởi động từ CHINT

Khởi động từ chint nổi tiếng với đa dạng các sản phẩm: NXC, NC, NCH… có đặc điểm:

Độ cao làm việc: ≤ 2000m

Điện áp: 690V

Nhiệt độ môi trường: -5°C ~ +40°C

Tiêu chuẩn: IEC/EN 60947-1, IEC/EN 60947-4-1,IEC/EN 60947-5-1

Số cực: 3, 4

Chuyên thích hợp lắp trong các bảng điện, tủ điện dùng trong công nghiệp tự động hóa, công trình xây dựng….

Contactor LS – Hàn

Tiêu biểu của khởi động từ ls xuất xứ từ Hàn Quốc đó là: MC series.

Số cực: 3, 4 và các tiếp điểm phụ: Lắp bên cạnh sử dụng chung cho contactor Metasol từ MC-185 đến MC-800A, lắp bên cạnh, phía trước sử dụng chung cho contactor Metasol từ MC-6 đến MC-150A.

Tiêu chuẩn: IEC/EN 60947-4-1, IEC/EN 60947-1, UL508, K60947

Phụ kiện đi kèm khá phong phú:tiếp điểm delay thời gian, phụ kiện đấu nối, đầu nối bẻ góc vuông, tiếp điểm phụ, đầu cực cách điện, bộ khử nhiễu cao tần, bộ tiếp điểm, nắp bảo vệ đầu cực, buồng dập hồ quang.

Khởi động từ Mitsubishi – Nhật

Dòng tiêu biểu của khởi động từ mitsubishi là S-T seiries có đặc điểm:

Dòng điện định mức lên đến 800A, đáp ứng các tiêu chuẩn: IEC60947-4-1, EN60947-4-1, GB14048.4, JIS C8201-4-1.

Số cực: 3 và các tiếp điểm phụ: 1NO, 1NO 1NC, 2NO 2NC, blank.

Điện áp cuộn hút (V): 50/60 Hz 24, 48-50, 100- 127, 200-240, 260-300, 380-440, 460-550 VAC.

Model tiêu biểu: S-N65, S-N35, S-N50, S-N50AE, S-T35, S-T10, S-T20…

Ngoài ra còn có dòng SD-N series có tuổi thọ điện 1.5 triệu lần, tuổi thọ cơ 10 triệu lần cũng được nhiều người lựa chọn.

Công tắc tơ Schneider – Pháp

Dòng sản phẩm tiêu biểu của công tắc tơ schneider tiêu biểu là: LC1E có đặc điểm:

Dòng điện định mức: 6A đến 300A

Số cực: 3 và tiếp điểm phụ: 1NO, 1NC, 1NO-1NC

Tiêu chuẩn: IEC 60947-4-1, IEC 60947-5-1

Điện áp cuộn hút: 24… 440VAC, 50/60Hz

Phụ kiện đi kèm: Tiếp điểm phụ, tiếp điểm delay thời gian, bộ khử nhiễu cao tần, phụ kiện đấu nối

Khởi động từ Panasonic

Các khởi động từ panasonic đã nổi tiếng từ lâu với các dòng: Panasonic 3 NO + 2 NC, Panasonic 4 NO, Panasonic 4 NO + 1 NC.

Sự mở rộng phát triển các dòng sản phẩm thành công của hãng nhờ vào kinh nghiệm, sự nổi tiếng và tin cậy của khách hàng. Người mua có thể hoàn toàn tin tưởng các thiết bị công tắc tơ của

Contactor FUJI – Nhật

Contactor FUJI có xuất xứ từ Nhật Bản, được đánh giá là có công nghệ cao với dòng SC series tiêu biểu:

Số cực: 3 và tiếp điểm phụ: 1NC, 1NO,  1NO+1NC, 2NC, 2NO, 2NO+2NC, 3NO+3NC, 4NO+4NC.

Tiêu chuẩn: IEC60947-4-1, UL, EN60947-4-1, CSA

Điện áp cuộn hút: 24, 48, 100, 100-110, 110-120, 200, 200-220, 220-240, 346-380, 380-400, 415-440, 480-500, 24-25, 48-50, 100-127, 200-250, 265-347, 380-450, 460-575 VAC và 24, 48, 100-120, 200-240 VDC.

Model tiêu biểu: SC-4-0, SC-4-1, SC-05, SC-0, SC-03…

Khởi động từ ABB

Các khởi động từ abb cho phép người dùng tiết kiệm điện năng tối đa. Dòng sản phẩm tiêu biểu là AF series.

Số cực: 3, 4 và các tiếp điểm phụ: 1NO, 1NC, 1NO+1NC, 2NO, 2NC, 2NO+2NC.

Điện áp cuộn hút: 24-60, 48-130, 100-250, 250-500 VAC và 48-130, 100-250, 250-500 VDC.

Tiêu chuẩn: UL, IEC60947-4-1, CSA.

Phụ kiện đi kèm: Chỉ thị Trip, Lắp đặt riêng biệt, vỏ cầu đấu.

Model: AF 09, AF 12, AF 16, AF 40, AF 52.

Khởi động từ Shihlin

Khởi động từ shihlin có xuất xứ Taiwan đang là sự lựa chọn của khá nhiều người vì giá thành rẻ.

Hãng nổi tiếng với các dòng như: S-P 09, S-P 11, S-P 16,S-P 50T, S-P 60T, S-P 40T…

Số cực: 2, 3

Điện áp cuộn hút: 220/380 VAC

Tiêu chuẩn: GB 14048,4; IEC 60947-4-1; EN 60947-4-1; DIN VDE 0660; UL 508; CSA-C22.2; JIS C8201; JEM 1038.

Mỗi một loại contactor sẽ phù hợp với những máy móc, hệ thống khác nhau nên khách hàng cần tìm loại thiết bị phù hợp.

Cách lựa chọn khởi động từ

Lựa chọn đúng thiết bị đáp ứng các yêu cầu công việc, tiết kiệm được chi phí và thời gian cho người dùng rất quan trọng vì thế mà nếu khách hàng không thể tự xác định được đâu là contactor thích hợp thì phải nhờ đến đội ngũ tư vấn kỹ thuật của các nhà cung cấp.

Chọn contactor cho tụ bù

Khách hàng có thể cân nhắc chọn các contactor đến từ: Schneider, LS hay Mitsubishi vì: Độ bền bỉ, khả năng đóng ngắt nhanh và dứt khoát. Thường thì công tắc tơ sẽ được lắp chung tụ bù tự động, việc liên kết của 2 thiết bị này rất dễ dàng nên khi điều khiển tụ bù thuận lợi hơn thông qua đóng ngắt các cấp của tụ phù hợp với tải làm việc.

Lắp contactor sẽ hạn chế hư hỏng cho contactor khi mà tần suất hoạt động cao và dòng điện lớn đi vào.

Để có thể lựa chọn thiết bị cho tụ bù thì nhân viên kỹ thuật phải tính toán:

+ Dòng điện định mức thông thường trong các tủ điện áp đó là:9A, 12A, 18A, 25A, 40A, 60A, 75A, 100A, 130A, 150, 250A, 300A, 600A. Và lúc này, dòng điện định mức sẽ có giá cao hơn 10%, dòng điện qua contactor phải cao hơn nữa để có thể đảm bảo yếu tố làm việc lâu dài.

Công thức tính dòng định mức như sau: I=Q/(sqrt(3).U)

Nếu Q là 25kVA tương đương khoảng 25000 Var, U là 415 V thì I sẽ là 35A và contactor nên chọn dòng 50A.

+ Khách hàng nên tham khảo kỹ các thông số mà nhà sản xuất đưa ra bởi vì ngoài cường độ dòng điện định mức còn có công suất cụ thể của động cơ mà khởi động từ ứng với các mức điện áp khác nhau.

Đầu tiên, khách hàng phải lắp khởi động từ một cách chắc chắn trên 1 mặt phẳng. Nếu có nghiêng thì chỉ được phép nghiêng so với phương trục thẳng 50 độ. Không sử dụng mỡ để bôi trơn các tiếp điểm. Cần đảm bảo:

+ Các tiếp điểm tiếp xúc tốt, đấu điện phải theo đúng sơ đồ.

+ Khi điều khiển phải phù hợp với điện áp định mức của cuộn dây

+ Các bộ phận chuyển động bằng tay không bị kẹt.

Chọn contactor cho động cơ

Vì sao nên lắp contactor cho động cơ? Vì khi đó việc đóng cắt nguồn điện cho động cơ được thực hiện chính xác 100%. Trong máy móc, động cơ luôn hoạt động với công suất lớn và dòng điện đi qua với cường độ cao. Cần thiết phải cho dòng điện đi qua các tiếp điểm rồi của công tắc tơ rồi mới đến động cơ để nó bền bỉ và ổn định.

Chức năng của khởi động từ không chỉ dừng ở vậy, nó còn kết nối với rơ le nhiệt để bảo vệ khi quá dòng, khi có nguồn điện thì động cơ sẽ khởi động trực tiếp 1 cách dễ dàng.

Muốn chọn thiết bị này thì cần nắm được các yếu tố: công suất hệ thống, cường độ dòng điện, môi trường lắp đặt.

Lưu ý với khách hàng: contactor cho tụ khác với contactor động cơ, contactor thường vì nó cần có dòng pick current cao hơn.

Tuổi thọ và giá thành của công tắc tơ

Mỗi một khởi động từ sẽ có cấu tạo riêng, kích cỡ và công suất không giống nhau, linh kiện không tương đồng chính vì thế mà việc lựa chọn thiết bị rất quan trọng bởi nó quyết định một phần đến tuổi thọ của nó. Các linh kiện bên trong công tắc tơ chính hãng, tốt sẽ giúp nó bền bỉ hơn. Những thiết bị chất lượng sẽ có giá thành cao. Tuy nhiên, khách hàng cũng không nên cho rằng, giá bán khác thì thiết bị sẽ không đảm bảo. Tìm đến những địa chỉ uy tín thì chắc chắn, các công tắc tơ phù hợp.

Hiện nay, theo như quan sát của chúng tôi thì giá thành của bộ khởi động từ rất phải chăng giao động từ vài chục nghìn đến vài triệu tùy loại.

Chúng tôi hiện đang có rất nhiều dòng contactor theo nhiều phân khúc khác nhau:

+ Nhà máy sản xuất lớn: Thường sử dụng loại có giá thành từ 1 triệu đến vài triệu đồng.

+ Doanh nghiệp hay các cơ sở nhỏ: Sử dụng loại có giá  trung bình từ 500.000, 600.000 đồng đến dưới 1 triệu.

+ Hộ gia đình thì lựa chọn các loại có giá thành từ 80.000 đồng đến dưới 500.000 đồng.

Bạn cần được tư vấn và hỗ trợ, hãy liên hệ với hệ thống thủy lực miền Trung ngay hôm nay nhé. Gọi hotline: 0344.88.08.99 hoặc 0982.434.694 để được tư vấn, báo giá và đặt hàng nhanh chóng nhất.

TLMT rất hân hạnh được phục vụ quý khách!