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.
Contactor là thiết bị được sử dụng nhiều trong công nghiệp và cả dân dụng:
- 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.
7- Cách chọn Contactor
Lựa chọn contactor cho động cơ:
Để lựa chọn Contactor phù hợp cho động cơ ta phải dựa vào những thông số cơ bản như Uđm, P , Cosphi
– Iđm = Itt x 2
– Iccb = Iđm x 2
– Ict = [1.2 – 1.5] x Iđm
Ta tính toán trong ví dụ cụ thể như sau:
Tải động cơ 3P, 380V, 3KW, tính toán dòng định mức theo công thức như sau:
Iđm = P / [1.73 x 380 x 0.85] ở đây hệ số cosphi là 0.85.
Ta tính được: Iđm = 3000 / [1.73 x 380 x 0.85] = 5.4 A
Ict = [1.2 – 1.4] Iđm.
Ta tính được: Ict = 1.4 x 5.4 = 7.56A
Nên chọn Contactor có dòng lớn hơn dòng tính toán.
Có thể chọn contactor 9A của LS [MC-9b], Mitsubishi [S-T10],…
Chọn contactor cho động cơ phải lưu ý đến điện áp cuộn hút và tiếp điểm phụ.
Lựa chọn contactor cho tụ bù:
Để lựa chọn Contactor phù hợp cho tụ bù ta phải dựa vào dòng điện định mức của tụ bù.
Ví dụ tụ 3 pha 415V 50kVAr có dòng định mức 69.6A.
Chọn contactor lớn hơn từ 1.2 lần dòng định mức của tụ = 6.9.6A x 1.2 = 83.52A.
Có thể chọn contactor 85A của LS [MC-85a], 100A của Mitsubishi [S-T100],…
Chọn contactor dòng cao thì tốt hơn nhưng chi phí sẽ cao hơn, kích thước lớn hơn sẽ mất nhiều không gian lắp đặt.
Ngoài ra phải lưu ý điện áp cuộn hút, Contactor dùng cho tụ bù có thể dùng 2 loại cuộn hút 220VAC hoặc 380VAC, dùng nhiều nhất là loại Contactor cuộn hút 220VAC.
II – Cấu tạo và nguyên lý làm việc của rơ le nhiệt
1- Rơ le nhiệt là gì?
Rơ le nhiệt [hay còn gọi là Relay nhiệt] là một loại thiết bị điện dùng để bảo vệ động cơ và mạch điện khỏi bị quá tải, thường dùng kèm với Contactor [Khởi động từ]. Rơ le nhiệt có chức năng tự động đóng cắt tiếp điểm nhờ sự co dãn vì nhiệt của các thanh kim loại.
2- Cấu tạo rơ le nhiệt
Chú thích:
1. Đòn bẩy
2. Tiếp điểm thường đóng [NC]
3. Tiếp điểm thường mở [NO]
4. Vít chỉnh dòng điện tác động
5. Thanh lưỡng kim
6. Dây đốt nóng
7. Cần gạt
8. Nút phục hồi [Reset]
ví dụ : Cấu tạo rơ le nhiệt của hãng ABB
Rơ le nhiệt gồm có 1 tiếp điểm NC [tiếp điểm thường đóng] và 1 tiếp điểm NO [tiếp điểm thường mở].
– Tiếp điểm NC: khi quá tải tiếp điểm NC sẽ mở, tiếp điểm NC được mắc nối tiếp với mạch điều khiển [cuộn hút contactor].
– Tiếp điểm NO: khi quá tải tiếp điểm NO sẽ đóng, thường dùng để kết nối với đèn hay còi báo động khi có sự cố xảy ra.
3- Nguyên lý làm việc của rơ le nhiệt
Phần tử cơ bản của rơ le nhiệt là phiến kim loại kép [bimetal] cấu tạo từ hai tấm kim loại, một tấm hệ số giãn nở bé [thường dùng invar có 36% Ni, 64% Fe] một tấm hệ số giãn nở lớn [thường là đồng thau hay thép crôm – niken, như đồng thau giãn nở gấp 20 lần invar]. Hai phiến ghép lại với nhau thành một tấm bằng phương pháp cán nóng hoặc hàn.
Khi đốt nóng do dòng điện, phiến kim loại kép uốn về phía kim loại có hệ số giãn nở nhỏ hơn, có thể dùng trực tiếp cho dòng điện qua hoặc dây điện trở bao quanh. Để độ uốn cong lớn yêu cầu phiến kim loại phải có chiều dài lớn và mỏng. Nếu cần lực đẩy mạnh thì chế tạo tấm phiến rộng, dày và ngắn.
4- Cách chọn rơ le nhiệt
Rơ le nhiệt dùng để bảo vệ quá tải cho động cơ, do đó khi chọn rơ le nhiệt cần phải chọn loại phù hợp với động cơ thì mới có tác dụng bảo vệ. Nhiều trường hợp người dùng chọn rơ le nhiệt theo dòng của contactor hoặc aptomat là không đúng dẫn tới động cơ bị cháy khi quá tải.
Ví dụ: động cơ 3 pha 380V 15kW có dải hoạt động 22-34A. Nếu chọn rơ le nhiệt của hãng Mitsubishi thì chọn TH-T50 35A [30-40A]. Trong khi đó có thể chọn contactor và aptomat từ 40A hoặc cao hơn.
Chúc các bạn thành công!
Bạn gặp khó khăn trong Tính toán thiết kế tủ điện .Hãy đăng ký học thử miễn phí 01 buổi cùng các chuyên gia của chúng tôi. Chúng tôi sẽ giúp bạn