Contactor là gì? Cách tính chọn contactor phù hợp cho động cơ [Khởi động từ]

Contactor là gì ?

Contactor (Công tắc tơ) hay còn gọi là Khởi động từ là khí cụ điện hạ áp, thực hiện việc đóng cắt thường xuyên các mạch điện động lực. Thiết bị này khi học các bạn sẽ được học trong môn Khí cụ điện, QThang tổng hợp chia sẻ đến bạn nhưng kiến thức cơ bản và thực tế bạn cần biết và nhớ cho công việc của mình.

Ứng dụng của contactor

Để hiều đơn giản thì contactor được ứng dụng làm thiết bị đóng cắt trung gian. Bạn có thể xem ảnh bên dưới để hiểu rõ về cách ứng dụng của contactor.

Trong thực tế, điều khiển contactor thông qua relay trung gian để đảm bảo an toàn và đồ bền cho PLC.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của contactor

Về bản chất Contactor giống như một công tắc hay cầu dao nhưng thay vì đóng cắt bằng tay thì nó sẽ đóng cắt bằng điện.

Contactor gồm 3 phần chính là:

• Nam châm điện
• Tiếp điểm động
• Tiếp điểm tĩnh

Ngoài ra còn có hệ thống dập hồ quang vì khi đóng cắt tiếp điểm sẽ sinh ra hồ quang làm cháy mòn dần các tiếp điểm

Nguyên lý hoạt động của contactor:

Khi cấp nguồn vào hai đầu cuộn dây quấn trên phần lõi từ đã được cố định trước đó thì lực từ sinh ra sẽ hút phần lõi từ di động và hình thành mạch từ kín (lúc này lực từ sẽ lớn hơn phản lực của lò xo). Contactor bắt đầu trạng thái hoạt động.

Thông số cơ bản của contactor:

• Dòng điện định mức: là dòng điện chảy qua tiếp điểm chính của contactor
• Điện áp định mức: là điện áp đặt lên tiếp điểm chính của contactor
• Điện áp định mức của cuộn hút: là điện áp cấp vào làm cho contactor hoạt động

Phân loại contactor

• Theo nguyên lý truyền động: contactor kiểu điện từ, kiểu thủy lực, kiểu hơi ép, …
• Theo dạng dòng điện: contactor xoay chiều và contactor một chiều
• Theo kết cấu: người ta phân contactor dựa vào vị trí lắp đặt
• Theo dòng định mức: 9A, 12A, 40A, 100A,… hoặc lớn hơn
• Theo số cực: Contactor 1 pha, 2 pha, 3 pha, 4 pha, phổ biến nhất là contactor 3 pha
• Theo cấp điện áp: Contactor trung thế, contactor hạ thế
• Theo điện áp cuộn hút: Cuộn hút xoay chiều 220v hoặc 380v, cuộn hút DC 24V hoặc 48V…

Cách tính toán và lựa chọn Contactor

Đầu tiên, bạn cần lựa chọn theo thông số điện áp dùng để điều khiển contactor. Thường sẽ sử dụng sử dụng là: 24VDC, 220V, 380V, 24VAC, 110V.

Tính toán Contactor theo dòng điện

Việc chọn đúng contactor giúp bảo vệ contactor không bị hư hại khi sử dụng với với tải cảm có dòng khởi động cao như động cơ. Các tải thuần trở như trở đốt thanh gia nhiệt thường ít sử dụng contactor mà sử dụng SSR. Contactor chủ yếu sử dụng cho tải động cơ.

Chọn contactor cho động cơ 3 phase

P=√3UIcosφ ⇒ I = P/(√3Ucosφ)

Trong đó:

• I là dòng động cơ sử dụng ( dòng định mức)
• P là công suất động cơ (W), thông số này được gắn trên vỏ động cơ, nếu động cơ ghi là 1HP = 0.75KW = 750W. VD: 7.5HP = (0.75*7.5)kW = 5.6kW=5600W
• U là điện áp đặt lên động cơ
• Cosφ là hệ số công suất, ở VN hệ số công suất lưới điện là 0.8, nếu nhà máy của bạn không có tụ bù thì hệ số này có thể nhỏ hơn 0.8, nếu lấy điện qua sau biến tần invertor thì có thể lấy Cosφ = 0.96

Như vậy sẽ tính được dòng điện cần sử dụng

I = P/(√3*380*0.8) ≈ P/526.5

Nếu công suất được tính bằng KW thì dòng định mức ≈ Công suất định mức * 1.9

Ví dụ: động cơ điện 3 pha 380V công suất 2.2KW, hệ số Cosφ = 0.8

I = P/(√3*380*0.8) ≈ P/526.5 = 2200/526.5 = 4.2A

Vì dòng khởi động của động cơ thực tế có thể gấp 1-3 lần dòng định mức nên dòng khởi động Ikđ ≈ I*1.5 ≈ 4.2*1.5 ≈ 6.3A

=> thường không có contactor 6A nên ta chọn Contactor 9A

Chọn contactor cho động cơ 1 phase

P=UIcosφ ⇒ I = P/(Ucosφ)

Trong đó:

• I là dòng điện động cơ sử dụng (dòng định mức)
• P là công suất động cơ, tính bằng oát (W)
• U là điện áp sử dụng được. Thường thì ở Việt Nam chỉ có động cơ 1 Pha 220V. Nên U=220V
• Cosφ là hệ số công suất. Hệ số công suất ở đây vẫn là 0.8

Như vậy sẽ tính được dòng điện cần sử dụng

I = P/(220*0.8) ≈ P/176

Nếu công suất được tính bằng KW thì dòng định mức ≈ Công suất định mức * 5.68

Ví dụ: động cơ 220VAC, công suất 2.2KW, hệ số cosφ = 0.8 thì

I = P/(Ucosφ) = 2200(220*0.8) = 12A

Vì dòng của động cơ 1 phase thường lớn hơn rất nhiều đối với động cơ 3 phase cùng công suất nên hệ số khởi động thường x 1.2 ~ 1.5 lần. Vì vậy, dòng khởi động Ikđ = 12*1.5 = 18A

=> Chọn contactor 18A.

Kết luận

Trên đây là bài viết Contactor là gì? Cách tính chọn contactor phù hợp cho động cơ do QThang tổng hợp và chia sẻ. Đây là kiến thức rất cơ bản nhưng cũng tương đối quan trọng khi làm việc thực tế. QThang mong muốn chia sẻ đến cộng đồng cũng như anh em nhưng kinh nghiệm thực tế nhất, hy vọng anh em ủng hộ. Nếu thấy bài viết hữu ích thì hãy chia sẻ nó nhé. Chúc anh em thành công!

www.qthang.net