Khởi động từ là gì? Cách sử dụng khởi động từ 1 pha và 3 pha

Khởi động từ, đôi khi được gọi là “Contactor” trong tiếng Anh, là một thành phần quan trọng trong các hệ thống điện công nghiệp và dân dụng. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ tìm hiểu về khởi động từ, cấu tạo của nó và cách sử dụng trong các ứng dụng 1 pha và 3 pha.

Khởi động từ là gì?

Khởi động từ là một thiết bị điện được sử dụng để kiểm soát và thực hiện việc mở hoặc đóng các mạch điện trong hệ thống điện hạ áp. Chức năng chính của khởi động từ là khởi động hoặc dừng động cơ điện hoặc các thiết bị điện khác, thông qua việc điều khiển mạch điện.

Khởi động từ có thể hoạt động bằng nhiều cách, bao gồm sử dụng cơ cấu điện từ, khí động hoặc cơ cấu thủy lực. Trong hầu hết các ứng dụng, khởi động từ điện từ (contactor) là loại phổ biến và được sử dụng rộng rãi.

Thường, khởi động từ điện từ bao gồm nam châm điện, hệ thống tiếp điểm và các phần điện cơ hoặc điện từ khác. Nam châm điện tạo lực hút để đóng hoặc mở các tiếp điểm trong mạch điện khi được kích hoạt. Khởi động từ giúp đảm bảo an toàn và hiệu suất trong việc kiểm soát các thiết bị điện, đặc biệt trong các ứng dụng công nghiệp và tự động hóa.

Cấu tạo của Khởi động từ

Nam châm điện

Nam châm điện là một phần quan trọng của khởi động từ. Nó bao gồm một cuộn dây để tạo ra lực hút nam châm, một lõi sắt để tương tác với nam châm, và lò xo để đảm bảo phần lõi trở lại vị trí ban đầu sau khi điện được ngắt.

Hệ thống dập hồ quang

Khi chuyển mạch thì một số các tiếp điểm sẽ bị cháy và mòn dần. Chính vì vậy mà cần hệ thống dập hồ quang.

Hệ thống tiếp điểm

Hệ thống tiếp điểm là nơi mạch điện thực sự được mở và đóng. Tiếp điểm trong khởi động từ có thể được phân thành hai loại chính: tiếp điểm chính và tiếp điểm phụ.

• Tiếp điểm chính: Loại này có khả năng cho dòng điện lớn đi qua và thường đóng lại khi cấp nguồn vào mạch từ của khởi động từ. Tiếp điểm chính thường được sử dụng để kiểm soát động cơ hoặc các thiết bị điện chính.
• Tiếp điểm phụ: Loại này có khả năng cho dòng điện nhỏ hơn và có hai trạng thái: thường đóng và thường hở. Tiếp điểm phụ thường được sử dụng để điều khiển các mạch điện phụ, như đèn chiếu sáng hoặc cảm biến

Nguyên lý hoạt động của khởi động từ

Khi cung cấp điện áp cho cuộn dây bằng cách nhấn vào nút khởi động, cuộn dây của Contactor tạo ra lực hút đối với lõi thép di động, làm cho mạch điện trong khởi động từ dần dần kết nối. 

Điều này dẫn đến đóng các tiếp điểm chính để khởi động động cơ. Trong khi đó, tiếp điểm phụ thường ở trạng thái mở để duy trì mạch điều khiển khi người dùng buông nút khởi động.

Khi nút dừng được nhấn, khởi động từ sẽ ngắt nguồn điện. Dưới tác dụng của lò xo nén, phần lõi di động sẽ trở lại vị trí ban đầu, khiến các tiếp điểm chuyển về trạng thái mở. Điều này dẫn đến dừng hoạt động của động cơ. 

Ngoài ra, rơle nhiệt sẽ hoạt động để ngắt mạch điện đến cuộn dây khi phát hiện sự cố quá tải động cơ. Do đó, khởi động từ cũng sẽ bị ngắt và động cơ điện ngừng hoạt động.

Phân loại khởi động từ

Phân loại theo nguyên lý truyền động

• Contactor kiểu điện từ: Loại này truyền điện bằng lực hút điện từ. Contactor kiểu điện từ sử dụng cuộn dây để tạo lực hút khi được kích hoạt bằng điện áp, làm cho các tiếp điểm chuyển trạng thái.
• Contactor kiểu hơi ép: Contactor kiểu này sử dụng áp suất khí nén để thay đổi trạng thái của tiếp điểm. Áp suất khí nén được sử dụng để ép các tiếp điểm mở hoặc đóng.
• Contactor kiểu thuỷ lực: Loại này sử dụng lực áp lực từ chất lỏng (thường là dầu) để thay đổi trạng thái của tiếp điểm.

Thường thì trong tủ điện, Contactor kiểu điện từ là loại phổ biến và được sử dụng rộng rãi do tính đơn giản và đáng tin cậy.

Phân loại theo dạng dòng điện

• Contactor một chiều: Loại này được sử dụng để kiểm soát dòng điện ở một chiều duy nhất, thường được sử dụng trong các ứng dụng 1 pha.
• Contactor xoay chiều: Contactor này được sử dụng để kiểm soát dòng điện ở cả hai chiều, thường sử dụng trong các hệ thống 3 pha.

Phân loại theo bảo vệ môi trường xung quanh

Contactor có thể được phân loại dựa trên khả năng chống các tác động từ môi trường xung quanh. Có các loại sau:

• Kiểu hở: Không có bảo vệ đặc biệt, thường không được sử dụng trong môi trường khắc nghiệt.
• Kiểu bảo vệ: Contactor này được thiết kế để chống bụi, nước, và tác động môi trường khác.
• Kiểu chống bụi: Chúng có khả năng chống bụi và bảo vệ khỏi tác động từ bên ngoài.
• Kiểu nước nổ: Loại này được sử dụng trong môi trường nguy hiểm nơi có khả năng xảy ra nổ.

Phân loại theo khả năng làm biến đổi chiều quay động cơ điện

• Loại không đảo chiều quay: Contactor này giữ nguyên chiều quay của động cơ điện.
• Loại đảo chiều quay: Contactor này thay đổi chiều quay của động cơ điện.

Phân loại theo số lượng và loại tiếp điểm

Contactor có thể có nhiều tiếp điểm, và chúng có thể được phân thành hai loại chính: thường hở (normally open) và thường đóng (normally closed).

Cách sử dụng Khởi động từ (Contactor) 1 pha và 3 pha

Contactor 1 pha

Khởi động từ 1 pha được sử dụng trong các hệ thống điện 1 pha, thường sử dụng điện áp định mức 220V hoặc 24V. Các ứng dụng thường bao gồm việc kiểm soát động cơ 1 pha, đèn chiếu sáng, hoặc các thiết bị điện khác.

Để đấu dây khởi động từ 1 pha, bạn cần tuân thủ sơ đồ đấu dây sau đây:

Contactor 3 pha

Khởi động từ 3 pha được sử dụng trong hệ thống điện 3 pha, thường sử dụng điện áp xoay chiều AC 3 pha 220V / 240V / 380V / 480V. Các ứng dụng của khởi động từ 3 pha bao gồm kiểm soát động cơ điện 3 pha, máy móc công nghiệp và các thiết bị điện đòi hỏi nguồn điện 3 pha.

Để đấu dây khởi động từ 3 pha, bạn cần tuân thủ sơ đồ đấu dây cụ thể của thiết bị. 

Kết luận

Trong bài viết này, chúng ta đã tìm hiểu về khởi động từ và các khía cạnh quan trọng liên quan đến nó. Khởi động từ là một phần không thể thiếu trong hệ thống điện, đặc biệt trong các ứng dụng công nghiệp và tự động hóa. Việc hiểu rõ các loại khởi động từ, cấu tạo, và cách sử dụng chúng giúp tối ưu hóa hiệu suất và đảm bảo an toàn trong việc kiểm soát các thiết bị điện.

Ngoài ra, việc tham khảo các thương hiệu uy tín và tuân theo các tiêu chuẩn an toàn điện là quan trọng để đảm bảo rằng khởi động từ của bạn hoạt động đáng tin cậy và bền bỉ. Cùng với sự phân tích kỹ thuật và tìm hiểu thêm về khởi động từ, bạn có thể tận dụng tối đa các ưu điểm của chúng trong hệ thống điện của bạn.