Trang chủ / Kiến Thức / Khởi động từ là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động như thế nào?

Khởi động từ là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động như thế nào?


Trong các hệ thống điều khiển điện, khởi động từ đóng vai trò rất quan trọng và được sử dụng rộng rãi. Cấu tạo khởi động từ ra sao? Nguyên tắc hoạt động và chức năng như thế nào?

Khái niệm khởi động từ

Bộ khởi động từ hay còn gọi là Contactor hay công tắc tơ là một thiết bị điện hạ thế đặc biệt quan trọng trong hệ thống điện. Thiết bị này có nhiệm vụ thực hiện việc đóng cắt thường xuyên các mạch điện động lực.

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

Khởi động từ được cấu tạo như thế nào ?

Khởi động từ được cấu tạo từ:

Nam châm điện: Gồm lõi sắt, lò xo đẩy lõi nắp về vị trí ban đầu và cuộn dây tạo lực hút nam châm. Chức năng của nam châm điện là tạo ra từ trường.

Hệ thống tiếp điểm:

  • Tiếp điểm chính: Tiếp điểm chính là tiếp điểm thường mở, sẽ đóng khi cấp nguồn vào mạch từ của bộ khởi động từ trong tủ điện, khiến mạch từ hút trở lại. Một tiếp điểm có khả năng cho dòng điện lớn đi qua.
  • Tiếp điểm phụ: có 2 trạng thái: thường đóng và thường mở. Một tiếp điểm có khả năng cho dòng điện qua các tiếp điểm nhỏ hơn 5A.

Hệ thống dập hồ quang: Do chuyển mạch liên tục sẽ xuất hiện hồ quang điện khiến các tiếp điểm bị cháy và hao mòn dần nên cần có hệ thống dập hồ quang.

Nguyên lý hoạt động của contactor

Khi cấp nguồn vào mạch điều khiển bằng giá trị điện áp định mức của contactor và khởi động, dòng điện sẽ chạy đến hai đầu cuộn dây cố định trên lõi từ. Một từ trường được tạo ra, lực từ xuất hiện hút lấy lõi chuyển động và tạo thành một mạch từ kín. Lúc này, công tắc tơ đang ở trạng thái hoạt động. Khi đó các tiếp điểm chính sẽ đóng lại, các tiếp điểm phụ sẽ chuyển trạng thái (khi thường mở sẽ đóng và khi thường đóng sẽ mở), trạng thái này được duy trì.

Khi dòng điện vào mạch bị gián đoạn thì bộ khởi động từ cũng sẽ bị ngắt. Dưới tác dụng của lò xo nén, lõi di động sẽ trở về vị trí ban đầu, các tiếp điểm sẽ trở về trạng thái mở thông thường. Lúc này động cơ sẽ ngừng hoạt động.

Ưu điểm của khởi động từ 

  • Đảm bảo an toàn cho người sử dụng với chế độ chuyển mạch từ xa, trong các hệ thống nguy hiểm có nắp đậy ngăn ngừa phóng điện hồ quang.
  • Hoạt động ổn định, bền bỉ. Thích hợp sử dụng trong các hệ thống điện và thiết bị phức tạp, công suất cao.
  • Thiết kế nhỏ gọn với trọng lượng khá nhẹ và chắc chắn, có thể lắp đặt ở nhiều vị trí khác nhau và tận dụng những không gian chật hẹp.
  • Giá cả hợp lý.
  • Thời gian chuyển đổi nguồn nhanh chóng, giúp tiết kiệm năng lượng tiêu thụ hiệu quả.
  • Các tiếp điểm chính và tiếp điểm phụ của contactor có thể chịu được sự ăn mòn cao và khả năng chống mài mòn tốt.

Nhờ những ưu điểm vượt trội như vậy nên thiết bị này được sử dụng rộng rãi trong các khu công nghiệp, nhà máy,…

Khởi động từ ứng dụng như thế nào trong đời sống ?

Trong điện công nghiệp và dân dụng, bộ khởi động từ được dùng để điều khiển hoạt động của động cơ hoặc các thiết bị điện như:

  • Hệ thống chiếu sáng sử dụng PLC hoặc rơle cài đặt thời gian, người dùng có thể tự động bật tắt đèn theo giờ, ngày quy định
  • Điều khiển động cơ để động cơ có thể khởi động trực tiếp hoặc kết hợp với một số rơle nhiệt để bảo vệ động cơ khi quá tải
  • Điều khiển tụ điện nhằm mục đích đóng, cắt mức tụ phù hợp với tải làm việc;…

Trong ngành tự động hóa: Yêu cầu xử lý các hệ thống điện phức tạp và khó khăn. Vì vậy, cần có sự can thiệp của bộ xử lý, thông qua các phương pháp cơ khí, điện tử sử dụng bộ khởi động từ thì mới có thể đáp ứng được các công đoạn đóng gói sản phẩm, ép nhựa,…