Đặc điểm, phân loại, chức năng Contactor

Kí hiệu của contactor

Mỗi quốc gia, vùng lãnh thổ và khu vực sẽ có các tiêu chuẩn kí hiệu contactor khác nhau. Thường chúng sẽ bao gồm kí hiệu cho cuộn dây, cho tiếp điểm thường đóng, cho tiếp điểm thường mở. Chúng ta sẽ có 3 tiêu chuẩn đến từ Châu Âu, Mỹ và Liên Xô. Cụ thể như sau:

Tiếp điểm thường đóng là loại tiếp điểm ở trạng thái đóng (có liên lạc với nhau giữa hai tiếp điểm) khi cuộn dây nam châm trong contactor ở trạng thái nghỉ (không được cung cấp điện). Tiếp điểm này mở ra khi contactor ở trạng thái hoạt động, ngược lại thì chúng ta sẽ có tiếp điểm thường mở. 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 của Contactor.

Nguyên lý hoạt động của contactor

Khi chúng ta cấp nguồn trong tủ điện điều khiển bằng giá trị điện áp định mức của Contactor vào hai đầu của cuộn dây quấn trên phần lõi từ cố định, thì lực từ tạo ra hút phần lõi từ di động hình thành mạch từ kín (lực từ lớn hơn phản lực của lò xo) và Contactor sẽ ở trạng thái hoạt động.

Lúc này nhờ vào bộ phận liên động về cơ giữa lõi từ di động và hệ thống tiếp điểm làm cho tiếp điểm chính của Contactor trong tủ điện đóng lại, tiếp điểm phụ chuyển đổi trạng thái (thường đóng sẽ mở ra, thường hở sẽ đóng lại) và duy trì trạng thái này. Khi chúng ta ngưng cấp nguồn cho cuộn dây thì Contactor ở trạng thái nghỉ, các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu.

Phân loại contactor

Chúng ta sẽ có nhiều cách thức phân loại contactor khác nhau, và chúng sẽ bao gồm:

Phân loại theo nguyên lý truyền động: theo cách phân loại này thì Contactor được chia làm các loại là contactor điện từ, contactor hơi ép, contactor thủy lực,… Thực tế loại contactor điện từ được sử dụng phổ biến nhất.

Phân loại theo dòng điện: theo cách phân loại này thì gồm có Contactor điện một chiều và contactor điện xoay chiều.

Phân loại theo kết cấu: người ta phân contactor dùng ở nơi hạn chế chiều cao (như bảng điện ở gầm xe) và ở nơi hạn chế chiều rộng (ví dụ buồng tàu điện).

Phân loại tiếp điểm: Theo khả năng tải dòng: tiếp điểm chính (cho dòng điện lớn đi qua từ 10A đến 1600A hay 2250A), tiếp điểm phụ (cho dòng điện đi qua có giá trị từ 1A đến 5A)

Theo trạng thái hoạt động: tiếp điểm thường đóng (là loại tiếp điểm ở trạng thái kín mạch khi cuộn dây nam châm ở trạng thái nghỉ không có điện), tiếp điểm thường mở (là tiếp điểm ở trạng thái hở mạch khi cuộn dây nam châm ở trạng thái nghỉ không có điện).

Phân loại theo dòng điện định mức: Contactor 9A, 12A, 18A,…. 800A hoặc lớn hơn.

Phân loại theo số cực: Contactor 1 pha, 2 pha, 3 pha, 4 pha. Phổ biến nhất là contactor 3 pha.

Phân loại theo cấp điện áp: Contactor trung thế, contactor hạ thế.

Phân loại theo điện áp cuộn hút: cuộn hút xoay chiều 220VAC, 380VAC,… cuộn hút 1 chiều 24VDC, 48VDC,…

Phân loại theo chức năng chuyên dụng: một số hãng chế tạo contactor chuyên dụng cho một ứng dụng đặc thù ví dụ contactor chuyên dùng cho tụ bù của hãng Schneider,…

Các ưu điểm khi sử dụng contactor

Một số ưu điểm có thể kể đến của contactor là:

• Kích thước nhỏ gọn có thể tận dụng khoảng không gian hẹp để lắp đặt và thao tác mà cầu dao không thực hiện được.
• Trọng lượng của thiết bị nhẹ nên dễ dàng tháo lắp và di chuyển lắp đặt ở nơi khác rất tốt.
• Điều khiển đóng cắt từ xa có vỏ ngăn hồ quang phóng ra bên ngoài nên an toàn tuyệt đối cho người thao tác với hệ thống điện
• Thời gian đóng cắt nhanh
• Có các bộ phận liên kết chặt chẽ nên thiết bị thực hiện nhiệm vụ tốt.
• Độ bền bỉ cao, tuổi thọ tốt.
• Hoạt động với công suất ổn định.
• An toàn với người sử dụng khi có khả năng cách điện cao.
• Có thể điều chỉnh thiết bị dễ dàng.
• Được mang vào ứng dụng rất nhiều.
• Người dùng sử dụng dễ dàng.

Vì những ưu điểm trên contactor được sử dụng rộng rãi để điều khiển đóng cắt trong mạch điện hạ áp đặc biệt sử dụng nhiều trong các nhà máy công nghiệp.

Các ứng dụng phổ biến của contactor

Contactor là thiết bị điều khiển để đóng ngắt nguồn cấp cho thiết bị do đó được sử dụng rất phổ biến trong hệ thống điện. Trong công nghiệp Contactor được sử dụng để điều khiển vận hành các động cơ hay thiết bị điện để an toàn khi vận hành. Đây là một giải pháp tự động hóa bằng phương pháp cơ điện. Phương pháp này không xử lý những quá trình phức tạp nhưng nó đơn giản và có độ ổn định cao, dễ sửa chữa.

Trong ngành tự động hóa ngày nay đòi hỏi xử lý những công việc có tính chất phức tạp và khó khăn cần phải có sự can thiệp của bộ xử lý nên phương pháp cơ điện tử ra đời để đáp ứng được những quy trình sản xuất tiên tiến. Contactor vẫn là thiết bị được sử dụng nhiều trong công nghiệp và cả dân dụng. Cụ thể thì chúng ta có thể thấy contactor được sử dụng trong một số ứng dụng phổ biến như:

Contactor điều khiển động cơ: cấp nguồn cho động cơ khởi động trực tiếp. Contactor được dùng kết hợp với Rơ le nhiệt để bảo vệ quá tải cho động cơ.

Contactor khởi động sao – tam giác: thay đổi chế độ hoạt động của động cơ từ sơ đồ hình sao khi khởi động sang sơ đồ tam giác khi động cơ đã vận hành ổn định, mục đích để giảm dòng khởi động.

Contactor điều khiển tụ bù: đóng ngắt các tụ bù vào lưới điện để bù công suất phản kháng. Contactor được dùng trong hệ thống bù tự động được điều khiển bằng bộ điều khiển tụ bù đảm bảo đóng cắt các cấp tụ phù hợp với tải.

Contactor điều khiển đèn chiếu sáng: có thể điều khiển contactor bằng rơ le thời gian hoặc PLC để đóng cắt điện cấp cho đèn chiếu sáng để bật/tắt đèn theo giờ quy định.

Nguyên nhân cháy contactor và cách khắc phục

• Contactor có thể bị cháy vỏ khi quá dòng, tần suất đóng cắt lớn – liên tục sẽ gây cháy tiếp điểm hoặc dính tiếp điểm do hồ quang.
• Cách khắc phục: thường xuyên bảo dưỡng, vệ sinh tiếp điểm contactor, lựa chọn và sử dụng contactor có dòng đóng cắt lớn hơn dòng tiêu thụ của tải. Kiểm tra độ phát nóng của thiết bị đóng cắt để có biện pháp xử lý phù hợp.
• Các contactor xoay chiều thường dễ bị cháy cuộn dây. Thông thường do cuộn dây không hút sát, nên mạch từ không kín, dòng cuộn dây tăng cao gây cháy (chủ yếu là do mạch từ và các bộ phận cơ khí bị rỉ sét, nên không trơn tru)
• Cách khắc phục: thường xuyên kiểm tra vệ sinh định kì các mạch từ, tiếp điểm, bộ phận cơ khí…
• Các contactor xoay chiều thường dễ bị cháy cuộn dây. Thông thường do cuộn dây không hút sát, nên mạch từ không kín, dòng cuộn dây tăng cao gây cháy (chủ yếu là do mạch từ và các bộ phận cơ khí bị rỉ sét, nên không trơn tru)
• Cách khắc phục:thường xuyên kiểm tra vệ sinh định kì các mạch từ, tiếp điểm, bộ phận cơ khí…
• Cơ cấu đóng – cắt không hoạt động hoặc hoạt động chập chờn. Nguyên nhân thường do cháy cuộn dây hoặc bộ phận cơ khí ( tay đòn truyền bị kẹt, lò xo bị dãn hoặc co…)
• Cách khắc phục: Kiểm tra từng nguyên nhân hư hỏng và loại trừ các trường hợp để sửa chữa hoặc thay thế các chi tiết mới.

Chú ý: đối với các contactor trong quá trình sử dụng có dấu hiệu hư hỏng: bạn cần bảo hành ngay, nếu thiết bị hết bảo hành mình khuyên bạn nên thay thiết bị mới để đảm bảo an toàn cho người vận hành và hệ thống.