Khởi động từ là một dụng cụ điện được sử dụng phổ biến để đóng ngắt các mạch điện. Trong cuộc sống hằng ngày chắc hẳn bạn cũng đã nghe đến tên gọi của loại dụng cụ này. Vậy hãy cùng tìm hiểu về thiết bị công tắc điện từ này, cấu tạo, phân loại cũng như nguyên lý hoạt động và ứng dụng vào cuộc sống hằng ngày nhé!
Tìm hiểu về khởi động từ
Khởi động từ (còn được gọi là công tắc tơ, contactor) là một loại khí cụ điện hạ áp đặc biệt quan trọng trong hệ thống điện. Đây là thiết bị phổ biến có công dụng đóng cắt thường xuyên các mạch điện động lực.
Nhờ có nó, chúng ta có thể dễ dàng điều khiển động cơ, hệ thống chiếu sáng,… thông qua điều khiển từ xa, nút nhấn hoặc chế độ tự động bật tắt… Đối với thiết bị này thì thao tác đóng ngắt sẽ được thực hiện theo cơ chế điện từ. Ngoài ra còn có các thiết bị khác với cơ chế đóng mở nhờ khí động hoặc thủy lực…
Phân loại khởi động từ chi tiết nhất
Tùy theo các đặc trưng khác nhau mà người ta phân chia thiết bị khởi động từ thành các loại như sau:
- Theo nguyên lý truyền động: chúng ta dựa vào cơ cấu truyền động để đóng ngắt mạch của công tắc để phân loại, gồm có các loại như kiểu điện từ, kiểu thủy lực, kiểu hơi ép… đây chính là công tắc hoạt động theo cơ chế kiểu điện từ, đây cũng là kiểu phổ biến nhất hiện nay.
- Theo kết cấu: tùy theo vị trí dùng công tắc để phân loại, gồm có công tắc chuyên dùng ở nơi hạn chế chiều cao như bảng điện ở gầm xe, hoặc chuyên dùng ở nơi hạn chế chiều rộng như buồng tàu điện.
- Theo dòng điện định mức: dựa vào định mức của dòng điện thông dụng thì chúng ta có các loại thông dụng như công tắc 9A, 12A, 18A và lớn hơn nữa.
- Theo dạng dòng điện: chúng ta sẽ gồm có 2 loại là công tắc điện 1 chiều và công tắc điện xoay chiều.
- Theo số cực của công tắc: 1 pha, 2 pha, 3 pha (đây là loại phổ biến nhất trong thực tế) hoặc 4 pha.
- Theo điện áp cuộn coil: Coil 1 chiều 24VDC, 48VDC…, hoặc coil xoay chiều 220VAC, 380VAC…
- Theo cấp điện áp: sẽ gồm có công tắc điện áp trung thế và điện áp hạ thế.
- Theo chức năng chuyên dụng: trên thị trường, một số hãng điện tử/ kỹ thuật sẽ chế tạo công tắc độc quyền và chuyên dụng cho thiết bị thuộc thương hiệu của mình, ví dụ như công tắc dùng cho tụ bù của hãng Schneider…
Khởi động từ và đặc điểm cấu tạo
Cấu tạo của khởi động từ bao gồm 3 thành phần chính như sau: nam châm điện, hệ thống tiếp điểm và hệ thống dập hồ quang.
Thứ nhất, nam châm điện có cấu tạo gồm có 3 thành phần là cuộn dây (đóng vai trò như nam châm tạo ra lực hút), lõi sắt, lò xo gắn với phần nắp (có tác dụng đẩy phần nắp trở về vị trí ban đầu).
Thứ hai, hệ thống tiếp điểm của công tắc liên kết với phần lõi từ thông qua bộ phận liên động cơ. Người ta phân loại tiếp điểm thành 3 loại dựa vào khả năng dẫn tải như sau:
- Tiếp điểm chính: là tiếp điểm thường đóng lại khi cấp nguồn vào mạch từ của công tắc, và có khả năng cho dòng điện lớn đi qua.
- Tiếp điểm phụ: thường có 2 trạng thái là thường đóng và thường hở, cho phóng dòng điện đi qua các tiếp điểm có điện áp nhỏ hơn 5A.
- Tiếp điểm thường đóng là loại tiếp điểm đóng khi cuộn nam châm trong công tắc nghỉ, và hở khi công tắc hoạt động.
Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng là hệ thống dập hồ quang. Đây là bộ phận quan trọng để làm giảm tình trạng các tiếp điểm bị cháy và mòn dần do bị cháy khi chuyển mạch.
Nguyên lý vận hành của khởi động từ
Khởi động từ có nguyên lý hoạt động như sau:
- Khởi động động cơ: nhấn nút khởi động để cung cấp điện áp cho cuộn dây, cuộn dây của công tắc có điện sẽ hút lõi thép di chuyển và khép kín mạch từ lại. Khi buông tay khỏi nút bấm khởi động thì động cơ cũng không bị dừng vì các tiếp điểm chính đóng lại và các tiếp điểm phụ thường hở để duy trì mạch.
- Dừng động cơ: sau khi nhấn nút dừng thì dòng điện sẽ bị ngắt, lò xò nén sẽ làm phần lõi di động quay về vị trí ban đầu. Sau đó các tiếp điểm sẽ trở về trạng thái thường hở và động cơ dừng hoạt động.
- Tự động ngắt: công tắc tơ trong thiết bị có thể tự ngắt khi gặp sự cố quá tải động cơ. Lúc này rơ-le nhiệt sẽ làm ngắt mạch điện cuộn dây, ngắt động cơ từ và từ đó làm động cơ dừng lại.
Ưu điểm của công tắc điện từ
Khởi động từ có kích thước nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt vào các khoảng không gian hẹp mà cầu dao thông thường không làm được.
- Công tắc tơ được mọi người ưa chuộng và sử dụng nhiều vì có độ bền cao. Khả năng này là nhờ vào các tiếp điểm có thể chịu mài mòn tốt.
- Ngoài ra, hoạt động đóng cắt của khởi động từ khá nhạy. Thao tác đóng ngắt mạch diễn ra rất nhanh và ổn định, mang lại hiệu quả hoạt động tối ưu.
- Khởi động từ tiêu thụ công suất ít nhất trong các loại công tắc hiện nay trên thị trường. Do đó sử dụng công tắc cơ cấu điện từ không chỉ hữu dụng mà còn rất tiện kiệm.
- Thiết bị còn an toàn tuyệt đối cho người thao tác trên hệ thống điện nhờ vào vỏ ngăn hồ quang được trang bị trên điều khiển đóng ngắt từ xa.
- Thông qua các ưu điểm trên cùng với giá thành phải chăng nên công tắc tơ đã được sử dụng rộng rãi trên thị trường, đặc biệt là trong các nhà máy công nghiệp.
Khởi động từ được ứng dụng vào cuộc sống như thế nào?
Công tắc tơ là thiết bị được dùng để thực hiện đóng ngắt nguồn điện cho thiết bị do đó được sử dụng rất phổ biến trong cuộc sống hằng ngày.
Đối với ngành công nghiệp
Trong lĩnh vực công nghiệp, khởi động từ được sử dụng để đảm bảo an toàn cho quá trình vận hành của các động cơ và thiết bị điện. Đảm bảo thiết bị điện không bị quá tải dẫn đến các hậu quả nặng nề không mong muốn như cháy nổ. Đây được xem là một giải pháp tự động hóa, không chỉ xử lý được các rủi ro quá tải mà còn có độ ổn định cao, dễ lắp đặt và dễ sửa chữa.
Ngoài ra, trong hoạt động sản xuất của ngành điện công nghiệp ngày nay đòi hỏi phải xử lý các thông tin và hành động mang tính chất phức tạp và ngày càng hướng đến tự động hóa. Do đó, cần có bộ xử lý can thiệp vào hệ thống để điều khiển được quá trình khởi động và kết thúc của hoạt động.
Đối với ngành tự động hóa
Với sự phát triển vượt bậc của cuộc sống hiện đại ngày nay thì các phương tiện tự động hóa ngày càng phổ biến để đáp ứng được những quy trình sản xuất phức tạp và tiên tiến. Do đó, công tắc tơ không chỉ được sử dụng nhiều trong công nghiệp mà cả dân dụng.
- Khởi động từ cấp nguồn cho động cơ khởi động trực tiếp. Lúc này công tắc sẽ được kết hợp với rơ-le nhiệt để tự động ngắt mạch khi quá tải.
- Công tắc khởi động tam giác để vận hành ổn định và giảm dòng khởi động so với động cơ từ theo sơ đồ hình sao
- Công tắc đóng ngắt các tụ bù để bù công suất phản kháng vào lưới điện, đảm bảo đóng ngắt các cấp tụ phù hợp với tải.
- Cổng tắc tơ để đóng ngắt mạch điện trong đèn chiếu sáng để tạo nên đèn tự động bật/ tắt theo thời gian quy định.
- Công tắc tơ kết hợp bảo vệ pha cho phép ngắt công tắc khi gặp các sự cố về pha, nhằm bảo vệ an toàn cho thiết bị.
Các thương hiệu Công tắc tơ phổ biến
Hiện nay trên thị trường có rất nhiều thương hiệu sản phẩm công tắc tơ đa dạng, với các khung giá và công dụng khác nhau phù hợp với từng nhu cầu cụ thể. Có thể kể đến một số phân loại điển hình của khởi động từ dưới đây.
Công tắc tơ Schneider
Đây là nhãn hiệu phổ biến và được tin dùng nhất trên thị trường, là một thương hiệu lớn đến từ Pháp. Thực tế chứng minh khởi động từ Schneider là sản phẩm đảm bảo về chất lượng, cụ thể như: khởi động từ linh hoạt, dễ dàng thay thế các linh kiện, kết nối nhanh chóng, gọn nhẹ, bền bỉ và tuổi thọ cao…. Sản phẩm không chỉ an toàn cho người dùng mà còn thân thiện với môi trường. Được biết, mức giả của công tắc tơ Schneider cũng rất phải chăng. Vì các lý do trên nên sản phẩm của Schneider rất được lòng khách hàng tiêu dùng, kể cả các doanh nghiệp lớn.
Công tắc tơ Mitsubishi
Đây là nhãn hiệu nổi tiếng với giá thành rẻ hơn các sản phẩm khác nhưng vẫn đảm bảo chất lượng tốt. Khởi động từ Mitsubishi có nguồn gốc từ Nhật Bản do đó được khách hàng Việt rất tin tưởng. Thực tế cũng cho thấy rằng sản phẩm từ thương hiệu này có chất lượng tốt với độ bền cơ học lên tới 10 triệu lần đóng cắt, đáp ứng tối ưu nhu cầu sử dụng của khách hàng.
Công tắc tơ Ls
Khởi động từ Ls nổi tiếng có chất lượng ổn và giá thành rất phải chăng, đây là một thương hiệu đến từ Hàn Quốc. Thực hiện nhiệm vụ đóng ngắt các thiết bị mỗi khi hệ thống có xảy ra vấn đề, công tắc tơ Ls cũng được nhiều công ty trong nhiều lĩnh vực tin dùng. Đồng thời, công tắc tơ Ls với kích thước nhỏ gọn, việc tháo lắp hay lắp đặt vào hệ thống cũng rất dễ dàng. Thời gian đóng cắt của thiết bị rất nhanh chóng, có vỏ ngăn hồ quang nên hoàn toàn đảm bảo an toàn cho mọi người. Sản phẩm đến từ Ls không chỉ có độ bền cao, hoạt động ổn định mà giá thành còn rẻ.
Kết luận
Trên đây là bài viết giới thiệu về khởi động từ – một dụng cụ chuyên dùng để đóng ngắt thường xuyên các mạch điện động lực trong hệ thống điện. Đây là một sản phẩm rất phổ biến trong cuộc sống hằng ngày của chúng ta. Nếu bạn đang muốn tìm mua sản phẩm thì có thể tham khảo các thương hiệu chúng tôi đã gợi ý nhé!
