1. Contactor (Khởi động từ):
Contactor là một công tắc điều khiển bằng điện được sử dụng để chuyển mạch điện, tương tự như rơle trừ việc nó có dòng điện định mức cao hơn. Có thể nói, Contactor là bộ phận trung gian để đóng cắt nguồn cung cấp điện cho tải (động cơ điện, bơm nước hay cấp nguồn…) bẳng tay (qua hệ thống nút bấm) hoặc tự động.
Do contactor là thiết bị rất cơ bản, được sử dụng rất nhiều trong hệ thống điều khiển điện, cho nên nó chiếm một phần không nhỏ trong tổng thể hệ thống điện. Vì vậy cần tính toán để chọn loại cho phù hợp cả về kích thước, tính năng sử dụng. Thường các hãng sản xuất đã hỗ trợ sẵn việc chọn contactor với công suất động cơ phù hợp ngay trên catalogue sản phẩm của họ. Tuy nhiên, trong một số trường hợp thiết kế yêu cầu, hoặc có những yêu cầu riêng biệt ta vẫn phải tính toán để chọn cho phù hợp.
.jpg "Contactor (Khởi động từ)")
Hình 01: Contactor (Khởi động từ)
2. Các thông số cơ bản để tính chọn Contactor
– Điện áp Ui: là điện áp chịu được khi làm việc của contactor, nếu vượt quá điện áp thì contactor sẽ bị phá hủy, hỏng.
– Điện áp xung chịu đựng Uimp: là khả năng chịu đựng điện áp xung của contactor
– Điện áp Ue: Dải điện áp mà contactor chịu được, trên mỗi contactor thời ghi rõ dải dòng và áp làm việc mà nó chịu đựng được
– Dòng điện In: là dòng điện chạy qua tiếp điểm chính của contactor khi làm việc (tải định mức và điện áp định mức)
– Dòng điện ngắn mạch Icu: dòng điện mà contactor chịu đựng được trong vòng 1s, thường nhà sản xuất cung cấp theo loại contactor.
– Điện áp cuộn hút Uax: theo mạch điều khiển ta chọn, có thể là DC, AC, 110V hay 220V
Hình 02: Contactor cho động cơ?
3. Cách tính chọn Contactor
Để chọn Contactor (khởi động từ) phù hợp bạn cần chú ý các thông số
3.1. Điện áp điều khiển:
Hình 03: Contactor LS
Bạn cần kiểm tra tủ điện của bạn đang sử dùng nguồn điện điều khiển là bao nhiêu? (24VDC / 24VAC / 110V / 220V hay 380V) và chọn Contactor có cuộn hút sử dụng điện áp phù hợp.
Mạng điện lưới ở Việt Nam là 3 pha 4 dây 220/380VAC nên thông thường sử dụng là điện áp 220V. Một số máy của Trung Quốc thường dùng 380V. Hay máy nội địa của Nhật Bản thường là 110V, …
3.2. Chọn dòng điện phù hợp
Đầu tiên phải tính dòng điện mà động cơ sử dụng
A, Với động cơ 3 pha ta có công thức:
P = √3UIcosφ ⇒ I = P/(√3Ucosφ)
Trong đó:
I : Dòng điện động cơ sử dụng (dòng điện định mức )
P : Công suất động cơ, tính bằng oát (W) – Thông số này thường được ghi ở nhãn gắn trên vỏ động cơ, Nếu vỏ động cơ ghi là HP (mã lực – là đơn vị đo công suất của Anh) thì 1HP = 0.75 KW= 750W
U : Điện áp sử dụng được đo giữa 2 pha. Thông số này được ghi trên nhãn gắn ở vỏ động cơ và cũng chính là nguồn điện bạn cấp cho động cơ. Nếu động cơ 3 pha 380V thì U=380V. Nếu động cơ 3 pha 200V thì U=200V, …
Cosφ : Hệ số công suất.
Ở Việt Nam, hệ số công suất của lưới điện là 0.8; Nhưng nếu nhà máy của bạn có nhiều động cơ công suất lớn và không có tụ bù công suất thì Cos φ có thể nhỏ hơn 0.8. Nếu bạn dùng Contactor cấp nguồn qua biến tần (Inverter) thì có thể lấy Cosφ = 0.96.
Hình 04: Chọn dòng điện phù hợp cho động cơ 3 pha
Như vậy ta sẽ tính được dòng điện cần sử dụng.
Với động cơ 3 pha 380V. Ta có:
I = P/(√3x380x0.8) ≈ P/526,5
Như vậy nếu công suất tính bằng Ki lô oát (kW) thì:
Dòng điện định mức ≈ Công suất định mức x 1.9
Dòng điện của Contactor = Dòng điện định mức x Hệ số khởi động (hệ số khởi động = 1.2 ~ 1.5)
B, Với động cơ 1 pha ta có công thức:
P = UIcosφ ⇒ I = P/(Ucosφ)
Trong đó:
I : Dòng điện động cơ sử dụng
P : Công suất động cơ , tính bằng oát (W)
U : Điện áp sử dụng được. Thường thì ở Việt Nam chỉ có động cơ 1 Pha 220V. Nên U=220V
Cosφ : Hệ số công suất. Hệ số công suất ở đây vẫn là 0.8
Hình 05: Chọn dòng điện phù hợp cho động cơ 1 pha
Như vậy ta sẽ tính được dòng điện cần sử dụng.
Với động cơ 1 pha 380V.
I = P/(220×0.8) ≈ P/176
Như vậy nếu công suất tính bằng Ki lô oát (kW) thì:
Dòng điện ≈ Công suất x 5.68
(Dòng điện lớn hơn rất nhiều so với động cơ 3 pha cùng công suất ≈ 3 lần)
Dòng điện của Contactor = Dòng điện định mức x Hệ số khởi động (hệ số khởi động = 1.2 ~ 1.5)
4. Ví dụ:
Với động cơ 3 pha 380V 7,5Kw. Dòng điện định mức là:
7,5 x 1.9 = 14.25 (A)
Vậy ta sẽ chọn Contactor với dòng chịu tải = 14,25×1.5 ≈ 21 (A)
