Tìm hiểu về khí cụ điện [Bài 7]: Công tắc tơ – Gã “công nhân” chuyên làm việc nặng

Lời mở đầu

Chào bà con,

Ở bài trước, chúng ta đã tìm hiểu về Rơ-le điện từ – "liên lạc viên" giúp điều khiển mạch điện nhỏ. Hôm nay, chúng ta sẽ nói về một người anh em của nó, nhưng có sức mạnh hơn nhiều, chuyên dùng để điều khiển những thiết bị "khổng lồ": Công tắc tơ.

Nếu rơ-le chỉ là người đưa tin, thì công tắc tơ chính là "gã công nhân" thực sự, có đủ sức để "nâng" dòng điện lớn, đóng mở các thiết bị công suất cao như máy bơm nước, motor, hay máy lạnh...

1. Công tắc tơ là gì?

1.1. Định nghĩa

Công tắc tơ là một thiết bị chuyển mạch điện, dùng để đóng ngắt các mạch điện có dòng điện tải lớn. Nó hoạt động dựa trên nguyên lý điện từ, tương tự như rơ-le, nhưng được thiết kế để chịu được dòng điện lớn hơn rất nhiều.

1.2. Tên gọi

• Tên thường gọi: Khởi động từ, công tắc tơ.
• Tên chuyên ngành: Contactor.
• Tên gọi khác: Khởi động từ, KĐ.

1.3. Chức năng và ứng dụng

Chức năng chính: Dùng để điều khiển các thiết bị có công suất lớn, đặc biệt là motor điện 1 pha và 3 pha.

Ứng dụng:

• Trong đời sống: Thường được dùng để điều khiển máy bơm nước công suất lớn, hệ thống điều hòa không khí trung tâm, các loại motor trong nhà xưởng nhỏ...
• Trong công nghiệp: Công tắc tơ là một phần không thể thiếu trong tủ điện điều khiển máy móc, băng chuyền, và các thiết bị tự động hóa công suất lớn.
• Có thiết bị nào thay thế không? Về chức năng, không có thiết bị nào thay thế hoàn toàn công tắc tơ. Tuy nhiên, trong một số ứng dụng đặc biệt, người ta có thể dùng các loại rơ-le công suất lớn hoặc thiết bị bán dẫn chuyên dụng.

2. Phân loại Công tắc tơ

Công tắc tơ được phân loại theo số pha và mục đích sử dụng:

• Công tắc tơ 1 pha: Dùng cho các tải 1 pha công suất lớn.
• Công tắc tơ 3 pha: Dùng cho các tải 3 pha như motor điện 3 pha, thường gặp trong các nhà xưởng, xí nghiệp.

3. Cấu tạo và cơ chế hoạt động của Công tắc tơ

3.1. Cấu tạo

Cấu tạo của công tắc tơ cũng gần giống rơ-le nhưng to lớn và chắc chắn hơn nhiều, gồm:

• Cuộn dây (Coil): Dùng để tạo lực từ.
• Lõi thép (Iron core): Tăng cường lực từ.
• Hệ thống tiếp điểm: Gồm tiếp điểm chính (dùng để đóng ngắt dòng điện tải lớn) và tiếp điểm phụ (dùng cho các mạch điều khiển).

3.2. Cơ chế vận hành

• Trạng thái bình thường: Khi cuộn dây chưa có điện, các tiếp điểm chính ở trạng thái thường mở.
• Khi có điện: Một dòng điện nhỏ (từ một nút nhấn hay rơ-le) đi vào cuộn dây, tạo ra lực từ cực mạnh.
• Tác động: Lực từ này sẽ hút lõi thép, làm cho các tiếp điểm chính đóng lại, cho phép dòng điện tải lớn đi qua để cấp điện cho motor hoặc thiết bị. Đồng thời, các tiếp điểm phụ cũng chuyển trạng thái để điều khiển các mạch khác.
• Khi ngắt dòng: Dòng điện ngắt, lực từ biến mất, các tiếp điểm chính sẽ mở ra, ngắt điện cho thiết bị.

4. Lưu ý khi mua và sử dụng Công tắc tơ

• Chọn đúng loại: Phải chọn công tắc tơ có điện áp cuộn dây và dòng điện định mức của tiếp điểm chính phù hợp với thiết bị cần điều khiển.
• Lắp đặt đúng cách: Phải lắp đặt chắc chắn trong tủ điện, đấu dây đúng sơ đồ và siết chặt các ốc vít để tránh chập chờn.
• Bảo trì định kỳ: Kiểm tra các tiếp điểm có bị mòn hay cháy không để đảm bảo an toàn.

5. Nhược điểm và cách khắc phục

Nhược điểm:

• Khi hoạt động có thể phát ra tiếng ù nhẹ.
• Kích thước lớn và trọng lượng nặng hơn rơ-le.
• Các tiếp điểm có thể bị hồ quang điện làm mòn sau thời gian dài sử dụng.

Cách khắc phục:

• Chọn công tắc tơ có chất lượng tốt của các hãng uy tín.
• Lắp đặt trong tủ điện kín để giảm tiếng ồn.
• Thường xuyên kiểm tra và bảo trì, nếu tiếp điểm mòn nhiều thì nên thay thế.

Lời kết

Công tắc tơ là "trái tim" của nhiều hệ thống tự động hóa công nghiệp và dân dụng, giúp chúng ta điều khiển các thiết bị có công suất lớn một cách an toàn và hiệu quả.

Nếu bà con muốn điều khiển các thiết bị công suất cao như máy bơm, máy lạnh hay các hệ thống điện dân dụng khác một cách thông minh, tự động, hãy liên hệ với tôi để được tư vấn miễn phí. Tôi là Phạm Minh Liêm, chuyên tư vấn, thiết kế, thi công và bảo trì các hệ thống Smart Home. Bà con có thể liên hệ với tôi qua:

• Điện thoại: 0902633999
• Nhắn tin Messenger: m.me/smarthomeminhliem
• Nhắn tin/Gọi Zalo: zalo.me/0902633999
• Hoặc ghé thăm cửa hàng tại: Ấp Đôi Ma, Xã Gia Thuận, Tỉnh Đồng Tháp.

Bài viết tiếp theo, chúng ta sẽ tìm hiểu về một thiết bị cực kỳ hữu ích trong việc hẹn giờ, đó là Bộ hẹn giờ (Timer).