Magnetic contactor là gì? Nguyên lý hoạt động và ứng dụng

Magnetic contactor là thành phần quan trọng của hệ thống điện, cho phép các kỹ thuật viên kiểm soát dòng điện trong mạch điện. Để tìm hiểu magnetic contactor là gì, có nguyên lý hoạt động và ứng dụng như thế nào, bạn hãy theo dõi bài viết sau đây của chúng tôi. 

Khái niệm magnetic contactor 

Magnetic contactor (hay contactor điện từ) là một thiết bị chuyển mạch, được sử dụng để bật/tắt mạch điện. Hiểu đơn giản, đây là công tắc điều khiển bằng điện có khả năng điều chỉnh đầu vào của mạch điện và xử lý tải có điện áp và dòng điện cao. Magnetic contactor cung cấp phương pháp thay đổi nguồn điện an toàn và hiệu quả nên là thiết bị không thể thiếu trong các ứng dụng công nghiệp và thương mại.

Contactor từ rất đa năng và có nhiều kích cỡ, công suất khác nhau. Bạn có thể dễ dàng nhận biết sự hiện diện của thiết bị này trong khởi động động cơ, máy sưởi và các ứng dụng chiếu sáng. Các kỹ sư điện có thể sử dụng magnetic contactor để điều khiển từ động cơ đơn giản đến các hệ thống tự động phức tạp.

Contactor từ được đánh giá là một trong những thiết kế contactor tiên tiến nhất, có khả năng vận hành từ xa, giúp loại bỏ các rủi ro liên quan đến việc vận hành thủ công. 

Cấu tạo của magnetic contactor

Contactor từ có cấu tạo khá đơn giản, bao gồm các bộ phận chính sau: 

• Thanh đầu cuối
• Tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh
• Cuộn dây
• Lõi thép
• Phần ứng
• Hệ thống dập hồ quang
• Đầu nối cuộn dây
• Cuộn che nắng

Các thông số quan trọng bạn cần quan tâm khi lựa chọn contactor từ gồm:

• Loại tải: động cơ, sưởi ấm, chiếu sáng,…
• Điện áp định mức: Giá trị điện áp lớn nhất mà contactor từ có thể hoạt động an toàn, đơn vị là V.
• Dòng điện định mức: Giá trị dòng điện lớn nhất magnetic contactor có thể vận hành ổn định trong thời gian dài, đơn vị là A.
• Điện áp điều khiển: Điện áp dùng để điều khiển hoặc thay đổi hoạt động của magnetic contactor, đơn vị là V.
• Số lượng cực.
• Các tiếp điểm phụ trợ bên trong. 

Đọc thêm: Khởi động từ là gì? Phân biệt khởi động từ và contactor

Nguyên lý hoạt động của contactor từ

Tương tự các dòng contactor nói chung, contactor từ cũng hoạt động theo cơ chế điện từ.

Khi dòng điện chạy qua cuộn dây của contactor sẽ tạo ra từ trường. Từ trường này kéo một tập hợp các tiếp điểm lại với nhau, đóng mạch và cho phép dòng điện chạy qua. Khi ngừng cấp nguồn cho cuộn dây, từ trường tiêu tan, các tiếp điểm trở về vị trí mở ban đầu, mạch điện bị ngắt.

Magnetic contactor có cơ chế hoạt động đơn giản nhưng hiệu quả, cho phép kiểm soát chính xác các mạch điện. Đặc biệt, nhờ khả năng đóng mở mạch mà không cần tiếp xúc vật lý giúp giảm đáng kể hao mòn, tăng tuổi thọ của hệ thống điện.

Phân loại magnetic contactor

Contactor từ được phân loại theo tiêu chí dòng điện thành 2 dạng phổ biến nhất là xoay chiều và 1 chiều. 

• Magnetic contactor AC

Contactor từ AC được thiết kế để điều khiển các tải nặng, động cơ lớn hoặc điều hòa không khí công nghiệp trong hệ thống điện xoay chiều, yêu cầu điện áp cao và dòng điện cao. Loại contactor này có kết cấu chắc chắn nên phù hợp để lắp đặt trong môi trường khắc nghiệt. 

• Magnetic contactor DC

Loại contactor này phù hợp với hệ thống điện 1 chiều, ví dụ như trong hệ thống ô tô, hệ thống quang điện. Ứng dụng cụ thể của contactor DC chủ yếu trong xe điện, hệ thống năng lượng mặt trời và hệ thống lưu trữ pin. 

• Magnetic contactor dạng thu nhỏ

Đây là bản thu nhỏ của contactor từ tiêu chuẩn, thích hợp để lắp đặt ở khu vực có không gian hạn chế như bảng điều khiển, máy móc nhỏ và hệ thống tự động hóa gia đình. 

Xem thêm: So sánh điểm giống và khác nhau giữa contactor và relay

Ứng dụng của magnetic contactor

Contactor từ đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điện hiện đại, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Cụ thể:

• Kiểm soát động cơ 

Contactor từ được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điều khiển động cơ nhờ khả năng bật/tắt an toàn và bảo vệ động cơ trước dòng điện quá tải.

• Kiểm soát ánh sáng

Contactor từ cho phép quản lý các hệ thống chiếu sáng lớn và kiểm soát năng lượng sử dụng trong khi vẫn đảm bảo độ sáng đồng đều. Điều này đặc biệt phù hợp với các khu phức hợp thương mại, sân vận động và các khu vực công cộng khác.

• Hệ thống HVAC

Hệ thống HVAC sử dụng contactor từ để vận hành hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí. Các contactor này sẽ điều chỉnh công suất đầu vào của máy nén và quạt, từ đó điều chỉnh hiệu suất của thiết bị. 

• Tự động hóa công nghiệp

Contactor từ tạo điều kiện kiểm soát chính xác thiết bị và quá trình hoạt động, giúp sản xuất hiệu quả hơn, giảm thời gian không sử dụng thiết bị. Với những ứng dụng đòi hỏi độ chính xác và độ tin cậy cao như sản xuất dây chuyền và xử lý tự động, magnetic contactor là lựa chọn tối ưu. 

• Phân phối điện 

Trong hệ thống phân phối điện, contactor từ điều chỉnh nguồn điện cung cấp cho các phần khác nhau của mạng lưới, đảm bảo đường truyền ổn định và ngăn ngừa sự cố quá tải trong mạch. 

• Thang máy và thang cuốn

Contactor từ là thành phần thiết yếu trong hệ thống thang máy và thang cuốn, giúp điều chỉnh chuyển động và đảm bảo các chức năng được thực hiện an toàn, trơn tru. 

• Hệ thống an toàn

Báo cháy và chiếu sáng khẩn cấp trong nhiều hệ thống an toàn sử dụng contactor từ làm thành phần chính. Thiết bị này cung cấp cơ chế bảo vệ an toàn chống lại các sự cố mất điện và các trường hợp khẩn cấp khác. 

Một số câu hỏi về magnetic contactor

Câu hỏi 1: Ưu điểm của magnetic contactor là gì?

Trả lời: Contactor từ có những ưu điểm so với contactor thông thường như sau: 

• Đảm bảo độ an toàn cao cho người vận hành
• Dễ dàng kiểm soát
• Tiết kiệm hơn so với điều khiển thủ công
• Có thể điều khiển bằng thiết bị tự động hoặc điều khiển từ xa.

Câu hỏi 2: Contactor từ xử lý việc dập hồ quang như thế nào?

Trả lời: Hồ quang được tạo ra giữa các tiếp điểm có thể tạo nhiệt đáng kể và gây hư hỏng cho các tiếp điểm nếu không được dập tắt nhanh chóng. Contactor từ sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để dập tắt hồ quang, bao gồm máng hồ quang, bộ phận thổi từ tính và vật liệu tiếp xúc đặc biệt.

Máng hồ quang là cấu trúc phân chia và làm mát hồ quang. Thổi từ sử dụng từ trường để đẩy hồ quang ra khỏi các điểm tiếp xúc vào máng hồ quang. Vật liệu tiếp xúc đặc biệt, như hợp kim bạc, được sử dụng để giảm thiểu tác động của hồ quang và kéo dài tuổi thọ của các tiếp điểm. 

Câu hỏi 3: Contactor từ có thể xử lý được tải có công suất lớn không?

Trả lời: Có. Contactor hoàn toàn xử lý được các tải có công suất lớn, điển hình như điều khiển khởi động động cơ và phân phối điện.