Khởi động từ là gì?

Khởi động từ hay còn được gọi là contactor hoặc công tắc tơ theo cách nói của người Việt Nam. Đây là một khí cụ điện hạ áp, cực kỳ quan trọng trong các hệ thống điện, có khả năng thực hiện đóng, cắt thường xuyên các mạch điện động lực.

Nhờ có khởi động từ mà chúng ta có thể điều khiển các thiết bị công suất lớn như: tụ bù, động cơ, hệ thống chiếu sáng,... một cách đơn giản, an toàn thông qua nút nhấn, hẹn giờ tự động hoặc điều khiển từ xa.

Cấu tạo của khởi động từ

Cấu tạo của khởi động từ khá đơn giản, bao gồm nam châm điện, hệ thống tiếp điểm và hệ thống dập hồ quang, cụ thể:

• Nam châm điện: Có 1 lõi sắt, 1 lò xo để đẩy lõi nắp dịch chuyển về vị trí ban đầu, cuộn dây để tạo ra lực hút nam châm. Chức năng của nam châm điện là tạo ra một từ trường.
• Hệ thống tiếp điểm: Có tiếp điểm chính (tiếp điểm thường hở, đóng lại khi cấp nguồn vào mạch từ của khởi động từ ở trong tủ điện làm mạch từ hút lại, có khả năng cho dòng điện lớn đi qua) và tiếp điểm phụ (có 2 trạng thái thường đóng và thường mở, có khả năng cho dòng điện đi qua các tiếp điểm nhỏ hơn 5A).
• Hệ thống dập hồ quang: Do chuyển mạch liên tục, hồ quang điện sẽ xuất hiện làm các tiếp điểm dễ bị cháy và hao mòn dần nên cần hệ thống dập hồ quang.

Nguyên lý hoạt động của các khởi động từ

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

Ưu điểm của khởi động từ

Không phải ngẫu nhiên mà khởi động từ lại được sử dụng phổ biến, đó là nhờ sở hữu những ưu điểm vượt trội như sau:

• Đảm bảo an toàn nhờ có chế độ đóng ngắt từ xa, đồng thời trong những hệ thống độc hại sẽ có lớp vỏ để ngăn chặn hồ quang phóng ra ngoài.
• Hoạt động ổn định, tính bền bỉ cao, ít gặp sự cố. Phù hợp sử dụng cho các thiết bị, hệ thống điện có tính phức tạp, công suất lớn.
• Thiết kế gọn nhẹ và chắc chắn, có thể lắp đặt ở nhiều vị trí khác nhau và tận dụng tối đa các không gian chật hẹp.
• Giá thành phải chăng, dễ dàng tìm mua trên thị trường nên ai cũng có thể sử dụng.
• Thời gian đóng cắt điện nhanh chóng, hỗ trợ tiết kiệm điện năng tiêu thụ hiệu quả.
• Những tiếp điểm chính, tiếp điểm phụ của contactor có khả năng chịu ăn mòn cao, chống mài mòn tốt.
• Được dùng rộng rãi trong các khu công nghiệp, nhà máy, xưởng sản xuất,...

Ứng dụng của khởi động từ

Trong ngành điện công nghiệp và điện dân dụng, khởi động từ được sử dụng để điều khiển vận hành các động cơ hoặc thiết bị điện như: 

• Hệ thống đèn chiếu sáng sử dụng PLC hoặc rơ le cài đặt thời gian, có thể tự động bật tắt đèn chiếu sáng theo giờ, ngày đã quy định.
• Điều khiển động cơ để motor khởi động trực tiếp hoặc kết hợp với một số rơ le nhiệt để bảo vệ cho motor khi phải làm việc quá nhiều.
• Điều khiển tụ bù có mục đích đóng hoặc cắt các cấp của tụ bù để phù hợp với tải làm việc.
• Trong ngành tự động hóa khi phải xử lý những hệ thống điện có tính chất phức tạp và khó khăn cần có sự can thiệp của bộ xử lý, thông qua phương pháp cơ - điện tử sử dụng động từ để đáp ứng được quá trình đóng gói sản phẩm, ép nhựa,...

Phân loại khởi động từ

Có rất nhiều loại khởi động từ và người dùng cần nắm rõ các loại khác nhau, để biết được thiết bị nào sẽ dùng được cho nguồn điện nào. Từ đó giúp thiết bị có thể hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình. Có thể phân thành các dạng như sau:

• Theo nguyên lý truyền động: Phân thành các contactor kiểu điện từ, kiểu thủy lực, kiểu hơi ép. Trong đó contactor kiểu điện từ được sử dụng phổ biến hơn cả.
• Theo dạng dòng điện: Loại này sẽ có cả contactor một chiều và contactor xoay chiều.
• Theo kết cấu: Loại contactor dùng ở nơi hạn chế chiều cao và contactor dùng ở nơi hạn chế chiều rộng.
• Theo điện áp: Được chia thành công tắc tơ hạ thế, công tắc tơ trung thế.
• Theo dòng điện định mức: Có các dòng điện nhỏ từ dòng điện nhỏ như: 6A, 9A, 12A, 18A,… hoặc dòng điện lớn như: 600A, 800A, 900A.
• Theo chức năng: Có các kiểu công tắc tơ chuyên dùng cho tụ bù, dùng cho motor, kiểu chống bụi hoặc nước,…