Contactor là gì? Tìm hiểu các loại phổ biến đang được sử dụng hiện nay

Contactor là thiết bị đóng đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo an toàn và hiệu quả hoạt động của các hệ thống điện. Dù mang lại nhiều lợi ích nhưng không phải ai cũng hiểu rõ các thông tin cần thiết về thiết bị này. Vì vậy, hãy cùng P69 tìm hiểu về nó ngay trong bài viết sau đây.

1. Contactor là gì? 

Contactor hay còn có tên gọi khác là khởi động từ, đây là thiết bị điện được sử dụng để đóng ngắt thường xuyên các mạch điện động lực. Với sự hỗ trợ của contactor, người dùng có thể điều khiển các thiết bị như: động cơ, máy nén hoặc hệ thống chiếu sáng công nghiệp và các thiết bị điện khác thông qua nút nhấn, điều khiển từ xa hoặc chế độ tự động.

Hoạt động đóng ngắt của contactor dựa trên nguyên lý cơ cấu thủy lực, cơ cấu khí động hoặc cơ cấu điện từ. Tuy nhiên, phổ biến nhất vẫn là loại contactor điện từ. Ngoài ra, còn có một số loại contactor khác như: loại 1 pha, loại 3 pha. Tùy thuộc từng trường hợp lắp đặt và cách bố trí của mạng lưới điện mà lựa chọn loại thiết bị phù hợp với nhu cầu. 

2. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của contactor

2.1 Cấu tạo 

Contactor có cấu tạo bao gồm các bộ phận chính sau:

Nam châm điện: Bao gồm cuộn dây được quấn quanh các lõi sắt non. Khi cấp điện vào cuộn dây, dòng điện chạy qua sẽ tạo ra từ trường hút lõi thép vào nam châm làm các tiếp điểm thay đổi dẫn đến đóng contactor và khép kín mạch động lực. Khi ngắt mạch điều khiển, hệ thống lò xo có tác dụng kéo lõi thép di động về vị trí ban đầu giúp contactor mở.

Các tiếp điểm: Bao gồm tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh. Tiếp điểm động là tiếp điểm khi contactor được cấp điện điều khiển sẽ di chuyển. Tiếp điểm tĩnh là tiếp điểm được nối ra ngoài và chúng được thông mạch với nhau thông qua tiếp điểm động

Hệ thống dập hồ quang: Là hệ thống gồm nhiều vách ngăn được làm bằng kim loại đặt cạnh bên hai tiếp điểm tiếp xúc nhau của contactor trong tủ điện có tác dụng ngăn chặn hồ quang điện, giảm thiểu sự mòn dần của tiếp điểm và đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành.

2.2 Nguyên lý hoạt động 

Contactor có nguyên tắc hoạt động khá đơn giản: Khi cung cấp nguồn điện trong mạch điều khiển bằng điện áp định mức của contactor vào hai đầu cuộn dây quấn trên lõi từ đã được cố định trước đó. Dòng điện chạy qua sẽ tạo ra từ trường hút lõi thép di động vào trong cuộn dây. Từ trường này lớn hơn lực nén của lò xo, dẫn đến lõi thép di động di chuyển và đóng contactor. Bộ phận liên động cơ giữa hệ thống tiếp điểm và lõi từ di động sẽ làm tiếp điểm phụ chuyển đổi trạng thái và tiếp điểm chính đóng lại.

Khi dòng điện điều khiển ngừng chạy, từ trường mất đi, lò xo đẩy lõi từ và tiếp điểm động trở lại vị trí ban đầu, tách rời các tiếp điểm và ngắt dòng điện trong mạch. Contactor hoạt động liên tục theo chu kỳ này để kiểm soát dòng điện, đảm bảo an toàn và hiệu quả cho các ứng dụng công nghiệp và dân dụng.

3. Thông số cơ bản của Contactor 

Dòng điện định mức: Là dòng điện chạy qua hệ thống contactor chính của thiết bị khi đóng mạch tải. Ở giá trị dòng điện định mức, mạch dẫn điện chính của contactor có thể chịu đựng một cách an toàn mà không vượt quá giới hạn nhiệt cho phép.

Điện áp định mức: Là điện áp đặt được đặt vào hai đầu cuộn dây của nam châm điện.

Khả năng đóng: Được đánh giá bằng giá trị hiện tại mà contactor có thể đóng thành công. Giá trị đóng của contactor nằm trong khoảng từ 1 đến 7 lần giá trị dòng điện định mức.

Khả năng ngắt: Là giá trị mà contactor có thể ngắt thành công khỏi mạch điện. Giá trị này nằm thường nằm trong khoảng từ 1 – 10 lần giá trị dòng điện định mức.

Độ bền cơ: Là khả năng đóng cắt của contactor khi không có dòng điện chạy qua hệ thống tiếp điểm của chúng. Nếu vượt quá thời gian chuyển mạch, các tiếp điểm được coi là hỏng và không thể sử dụng được nữa. Các thiết bị này thường có tuổi thọ cơ học từ 5 triệu đến 10 triệu chu kỳ chuyển mạch.

Tuổi thọ điện: là số lần đóng cắt của dòng điện định mức. Thông thường, một contactor sẽ có tuổi thọ điện là khoảng 200.000 đến 1 triệu chu kỳ đóng cắt.

4. Cách lựa chọn loại contactor phù hợp với nhu cầu

Việc lựa chọn contactor phù hợp là yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu quả và an toàn cho hệ thống điện của bạn. Vì vậy để lựa chọn thiết bị phù hợp cho động cơ bạn cần:

• Xác định được dòng điện định mức của động cơ
• Dòng điện contactor phải lớn hơn hoặc bằng dòng điện động cơ điện để đảm bảo contactor có thể dẫn qua dòng điện an toàn.
• Xác định điện áp của động cơ
• Chọn loại contactor có điện áp định mức phù hợp với điện áp định mức của động cơ.
• Lựa chọn loại contactor phù hợp với nhu cầu sử dụng và điều kiện vận hành.
• Chọn contactor có độ bền điện và độ bền cơ phù hợp môi trường làm việc và tần suất sử dụng.

5. Công dụng và những điểm hạn chế của Contactor 

Contactor là thiết bị quan trọng trong các hệ thống điện công nghiệp và dân dụng, với công dụng chủ yếu là điều khiển việc đóng ngắt mạch điện cho các thiết bị có công suất lớn như: động cơ, máy móc, thiết bị điều khiển và hệ thống chiếu sáng,….

Ưu điểm của thiết bị này là có thể kết nối hoặc tách dây điện cực lớn mà không cần đến sự tồn tại của mức điện áp lớn, giúp nâng cao tuổi thọ và tính bảo mật hệ thống điện. Đặc biệt với khả năng điều khiển từ xa và tự động contactor góp phần tối ưu hóa quá trình vận hành, giúp giảm chi phí vật liệu và tăng tính di động trong việc sử dụng cũng như bảo trì hệ thống.

Dù là một thiết bị điều khiển được đánh giá rất cao và sử dụng rộng rãi nhưng contactor cũng có những điểm hạn chế cần lưu ý. Một trong những điểm hạn chế đầu tiên phải kể đến chính là khả năng chịu tải giới hạn. Nếu vượt quá tải định mức hoặc quá trình bảo trì thiếu kỹ lưỡng, thiết bị có thể bị hỏng hoặc gây ra sự cố hệ thống làm sụt hiệu suất.

Thêm vào đó, contactor cần áp suất cao và điện năng ổn định để hoạt động hiệu quả, vì vậy mà khi sử dụng thiết bị này, có thể sẽ cần phải đầu tư vào hệ thống điện phụ trợ đảm bảo nguồn cung cấp điện ổn định và không bị gián đoạn.

Ngoài ra, chúng cũng thường phát ra tiếng ồn khi hoạt động và có thể yêu cầu bảo trì thường xuyên, nếu không sẽ rất dễ xảy ra các sự cố kỹ thuật hoặc tổn thất tài sản.

6. Các loại contactor phổ biến nhất hiện nay

6.1 Contactor từ tính

Đây là loại contactor phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất trong các hệ thống điện hiện nay, bởi nó mang lại hiệu quả cao và không cần tới sự can thiệp của con người. Nguyên lý hoạt động của contactor từ tính dựa trên lực hút điện từ để đóng và ngắt các tiếp điểm điện. Khi dòng điện điều khiển chạy qua cuộn dây từ, nó tạo ra một từ trường hút lõi từ, kéo các tiếp điểm động tiếp xúc với các tiếp điểm tĩnh, cho phép dòng điện chính chạy qua mạch.

Do được tích hợp công nghệ tiên tiến với khả năng kết nối wifi, thiết bị này cho phép người dùng điều khiển từ xa qua thiết bị di động thông minh. Điều này đảm bảo an toàn cho người sử dụng cũng như hệ thống điện. Hơn nữa contactor loại này chỉ sử dụng một lượng nhỏ dòng điện để đóng mở mạch nên có khả năng tiết kiệm năng lượng hiệu quả.

6.2 Contactor lưỡi dao

Đây là loại contactor sử dụng một lưỡi dao kim loại để đóng ngắt mạch điện. Khi cần đóng mạch, lưỡi dao được đẩy vào các tiếp điểm, và khi ngắt mạch, lưỡi dao được kéo ra khỏi các tiếp điểm. Ưu điểm lớn nhất của chúng là có thiết kế và cấu tạo đơn giản, dễ bảo trì và sửa chữa. Đặc biệt là giá thành thấp hơn rất nhiều so với các loại contactor từ tính.

Tuy nhiên, việc quản lý contactor lưỡi dao đều phải thực hiện bằng tay (thủ công) nên không đảm bảo an toàn bằng các loại từ tính, dễ gây nguy hiểm nếu không sử dụng đúng cách. Vì vậy, thiết bị này thường được sử dụng trong các hệ thống điện đơn giản hoặc trong các ứng dụng cần đóng ngắt thủ công.

6.3 Contactor thủ công

Đây là loại contactor đóng ngắt mạch điện được thực hiện hoàn toàn bằng tay, có độ an toàn cao hơn, kích thước nhỏ gọn hơn và vận hành dễ dàng hơn so với loại lưỡi dao. Với loại này, người vận hành sẽ sử dụng một cần gạt hoặc nút bấm để đóng ngắt các tiếp điểm. Chính vì thế, chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng nhỏ hoặc trong các trường hợp cần kiểm soát hoàn toàn bằng tay.

7. Các ứng dụng của contactor có thể bạn chưa biết

Hiện nay, contactor được ứng dụng rộng rãi trong trong các hệ thống điện công nghiệp và dân dụng.

Trong công nghiệp, chúng được sử dụng để điều khiển vận hành các động cơ và các thiết bị điện, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và đảm bảo an toàn cho hệ thống điện.

Trong ngành tự động hóa, đòi hỏi xử lý những công việc có tính chất phức tạp, contactor cũng được ứng dụng để:

• Điều khiển động cơ: chúng được sử dụng để cấp nguồn cho động cơ khởi động trực tiếp, đồng thời còn bảo vệ quá tải cho động cơ kết hợp với Rơ le nhiệt
• Khởi động sao – tam giác: Contactor thay đổi chế độ hoạt động của động cơ từ sơ đồ khởi động hình sao sang sơ đồ tam giác khi động cơ đã vận hành ổn định, mục đích là để giảm dòng khởi động.
• Điều khiển tụ bù: Thiết bị này được sử dụng trong các tụ bù vào lưới điện để bù công suất phản kháng, đảm bảo đóng cắt các cấp tụ phù hợp với tải.
• Điều khiển đèn chiếu sáng: Đóng cắt nguồn điện cung cấp cho đèn chiếu sáng bằng rơ le thời gian để bật/tắt đèn theo giờ quy định.

Trên đây là tổng hợp tất cả những thông tin quan trọng về contactor. Nếu còn bất cứ băn khoăn nào về thiết bị này, hãy liên hệ ngay với P69 qua hotline: 0966.686.969 để được hỗ trợ và tư vấn một cách cụ thể phù hợp với nhu cầu và mục đích sử dụng.

CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ P69

• Nhà máy sản xuất: Km 18, đường Đại Lộ Thăng Long, Khu CN Thạch Thất Quốc Oai, Hà Nội
• Số điện thoại: 0966686969 | Hotline: 0989188982
• Email: kd1@cokhip69.com.vn
• Website: https://cokhip69.com.vn