Bộ khởi động từ có nguyên lý hoạt động ra sao?

03/10/2024

Tin tức

Bộ khởi động từ là thiết bị thiết yếu giúp khởi động và dừng động cơ điện một cách an toàn. Với nguyên lý hoạt động dựa trên điện từ, nó bảo vệ động cơ khỏi quá tải và sự cố.

Bộ khởi động từ là một trong những thiết bị điện quan trọng trong hệ thống điều khiển công nghiệp và dân dụng.

Với khả năng tự động bật, tắt tự động hoặc thông qua điều khiển từ xa, nó đóng vai trò không thể thiếu trong việc điều khiển và bảo vệ các hệ thống điện.

Vậy bộ khởi động từ là gì? Nguyên lý hoạt động của nó như thế nào và những ứng dụng cụ thể trong thực tế ra sao? Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về thiết bị quan trọng này.

1. Thông tin chung về bộ khởi động từ

1.1. Bộ khởi động từ là gì?

Bộ khởi động từ hay còn được gọi là Contactor hoặc công tắc tơ là một khí cụ điện hạ áp đặc biệt quan trọng trong các hệ thống điện.

Chức năng chính của nó là thực hiện việc đóng, cắt thường xuyên các mạch điện động lực.

Nói cách khác, nó sẽ giúp điều khiển các thiết bị diễn ra dễ dàng hơn chỉ nhờ vào một nút nhấn, chế độ tự động hoặc có thể là điều khiển từ xa.

1.2. Phân loại bộ khởi động từ

Hiện nay có rất nhiều loại bộ khởi động từ trên thị trường và thường phân loại theo các cách sau:

Phân loại theo nguyên lý truyền động: Đây là loại điện từ được sử dụng phổ biến nhất gồm contactor điện từ, contactor hơi ép, contactor thủy lực…
Phân loại theo dòng điện: Bộ khởi động từ điện một chiều hay bộ khởi động từ điện xoay chiều.
Phân loại theo kết cấu: Đây là những contactor ở nơi hạn chế chiều cao hay là ở nơi hạn chế chiều rộng.
Phân loại theo dòng điện định mức: Bộ khởi động từ có dòng điện định mức là 9A, 12A, 18A,…., 800A hoặc có thể là lớn hơn nữa.
Phân loại theo số cực: Bộ khởi động từ 1 pha, 2 pha, 3 pha, 4 pha. Tuy nhiên bộ khởi động từ 3 pha được sử dụng phổ biến nhất.

2. Cấu tạo bộ khởi động từ

Mặc dù có nhiều loại bộ khởi động từ khác nhau, nhưng về cơ bản chúng sẽ có cấu tạo và nguyên lý hoạt động tương tự nhau.

Khởi động từ có cấu tạo khá phức tạp, bao gồm các thành phần như sau:

2.1. Nam châm điện

Nam châm điện là bộ phận quan trọng nhất của khởi động từ, có nhiệm vụ tạo ra lực hút để đóng ngắt các tiếp điểm.

Nam châm điện gồm 4 thành phần:

Cuộn dây dùng tạo ra lực hút nam châm
Lõi thép hình chữ U
Lò xo tác dụng đẩy phần nắp trở về vị trí ban đầu
Lõi sắt di động

2.2. Hệ thống dập hồ quang

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

2.3. Hệ thống tiếp điểm

Hệ thống tiếp điểm của contactor trong tủ điện liên hệ với phần lõi từ di động qua bộ phận liên động về cơ.

Trong hệ thống tiếp điểm sẽ bao gồm tiếp điểm chính và tiếp điểm phụ:

Tiếp điểm chính: Tiếp điểm chính là tiếp điểm thường hở, sẽ đóng lại khi cấp nguồn vào mạch từ của khởi động từ trong tủ điện làm mạch từ hút lại. Là tiếp điểm có khả năng cho dòng điện lớn đi qua.
Tiếp điểm phụ: Tiếp điểm phụ có 2 trạng thái: thường đóng và thường mở. Là tiếp điểm có khả năng cho dòng điện đi qua các tiếp điểm nhỏ hơn 5A.
Tiếp điểm thường đóng: Là loại tiếp điểm ở trạng thái đóng khi cuộn dây nam châm trong contactor ở trạng thái nghỉ, sẽ hở ra khi contactor ở trạng thái hoạt động.

Như vậy, hệ thống tiếp điểm chính thường được lắp trong mạch điện động lực, còn các tiếp điểm phụ sẽ lắp trong hệ thống mạch điều khiển.

Những bộ phận trên sẽ làm việc đồng bộ để thực hiện chức năng đóng ngắt mạch điện.

Bộ chuyển đổi nguồn đảm bảo cung cấp điện liên tục

3. Nguyên lý hoạt động của bộ khởi động từ

Khởi động từ hoạt động với nguyên lý hoạt động khá đơn giản như sau:

Khi cấp nguồn điện vào mạch điện điều khiển bằng với giá trị điện áp định mức của công tắc tơ và khởi động, dòng điện sẽ đến 2 đầu cuộn dây quấn cố định trên lõi từ.
Sau đó từ trường sẽ được sinh ra, lực từ xuất hiện hút lõi dịch chuyển và hình thành mạch từ kín.
Lúc này, khởi động từ ở trạng thái hoạt động, các tiếp điểm chính sẽ đóng, tiếp điểm phụ chuyển đổi trạng thái (khi thường hở sẽ đóng lại và khi thường đóng sẽ mở ta), trạng thái này được duy trì.
Khi ngắt dòng điện vào mạch, khởi động từ cũng sẽ bị ngắt điện.
Dưới tác dụng của lò xo nén sẽ làm cho phần lõi di động trở về với vị trí ban đầu.
Sau đó, các tiếp điểm trở sẽ trở về trạng thái thường hở và động cơ lúc này sẽ dừng hoạt động.

Việc hiểu rõ về nguyên lý hoạt động của bộ khởi động từ này sẽ giúp chúng ta sử dụng và bảo trì thiết bị hiệu quả hơn.

4. Ứng dụng bộ khởi động từ trong công nghiệp

Trong các lĩnh vực ngành công nghiệp, người ta thường sử dụng bộ khởi động từ cho động cơ điện hay thiết bị như:

Bộ khởi động từ dùng để điều khiển hệ thống đèn chiếu sáng thông qua PLC hoặc rơ le cài đặt thời gian để tự động bật tắt đèn chiếu sáng theo giờ, ngày quy định.
Bộ khởi động từ dùng khởi động motor sao tam giác, giúp thay đổi chế độ vận hành của motor.
Trong các dây chuyền sản xuất bộ khởi động từ giúp điều khiển tự động các thiết bị và máy móc, đảm bảo hoạt động liên tục và hiệu quả.
Bộ khởi động từ sẽ cấp nguồn để motor có thể khởi động trực tiếp và kết hợp với một số rơ le nhiệt để bảo vệ cho motor khi phải làm việc quá tải.
Trong các hệ thống thông gió và máy nén khí công nghiệp, bộ khởi động từ giúp quản lý quá trình khởi động và dừng quạt hoặc máy nén một cách an toàn.
Trong một số hệ thống tụ bù tự động, bộ khởi động từ sẽ được điều khiển bằng bộ tụ bù nhằm mục đích đóng cắt các cấp của tụ bù để phù hợp với tải làm việc.
Bộ khởi động từ sẽ như 1 cầu cao khi đóng ngắt nguồn cấp cho các thiết bị nên xuất hiện trong tất cả các hệ thống điều khiển điện tự động công nghiệp.

Từ các ứng dụng đa dạng trên, bộ khởi động từ đã trở thành giải pháp quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, từ sản xuất đến xử lý nước và năng lượng.

0.0 0 đánh giá

0% | 0