Bài giảng Khí cụ điện - Chương 9: Công tắc tơ khởi động từ

CHƯƠNG 9
CÔNG TẮC TƠ
KHỞI ĐỘNG TỪ
KHÁI NIỆM
 Công tắc tơ là khí cụ điện dùng để đóng, cắt 
thường xuyên các mạch điện động lực, từ xa, 
bằng tay hay tự động.
 Việc đóng cắt công tắc tơ có tiếp điểm có thể 
được thực hiện bằng nam châm điện, thủy lực 
hay khí nén. Thông thường ta gặp loại đóng 
cắt bằng nam châm điện. 
KHÁI NIỆM
 Các công tắc tơ không tiếp điểm, việc đóng 
cắt công tắc tơ loại này được thực hiện bằng 
cách cho các xung điện để khóa hoặc mở các 
van bán dẫn ( thyristor, triac)
 Công tắc tơ có hai vị trí : đóng - cắt, được chế
tạo có số lần đóng cắt lớn, tần số đóng cắt có
thể tới 1500 lần trong một giờ.
PHÂN LOẠI CÔNG TẮC TƠ
 Phân loại theo nguyên lý truyền động : 
 Công tắc tơ đóng cắt tiếp điểm bằng điện từ, 
bằng thủy lực, bằng khí nén .
 Công tắc tơ không tiếp điểm
PHÂN LOẠI CÔNG TẮC TƠ
 Phân loại theo dạng dòng điện đóng cắt :
 Công tắc tơ điện một chiều để đóng, cắt mạch 
điện một chiều, nam châm điện của nó là loại 
nam châm điện một chiều. 
 Công tắc tơ xoay chiều dùng để đóng, cắt 
mạch điện xoay chiều, nam châm điện của nó
có thể là nam châm điện một chiều hay xoay 
chiều.
CÁC BỘ PHẬN CHÍNH
 Công tắc tơ điện từ có các bộ phận chính 
như sau:
 Hệ thống tiếp điểm chính 
 Hệ thống dập hồ quang
 Cơ cấu điện từ
 Hệ thống tiếp điểm phụ
CÁC BỘ PHẬN CHÍNH
CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT
 Điện áp định mức Uđm :
 Là điện áp của mạch điện tương ứng mà
tiếp điểm chính phải đóng/cắt, có các cấp: 
110V, 220V, 440V một chiều và 127V, 
220V, 380V, 500V xoay chiều.
 Cuộn hút có thể làm việc bình thường ở 
điện áp trong giới hạn từ 85% đến 
105%Uđm.
CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT
 Dòng điện định mức Iđm
 Là dòng điện đi qua tiếp điểm chính trong chế độ
làm việc gián đoạn - lâu dài, nghĩa là ở chế độ này 
thời gian công tắc tơ ở trạng thái đóng không lâu quá
8 giờ.
 Công tắc tơ hạ áp có các cấp dòng thông dụng: 10, 
20, 25, 40, 60, 75, 100, 150, 250, 300, 600A). 
 Nếu đặt công tắc tơ trong tủ điện thì dòng điện định 
mức phải lấy thấp hơn 10% vì làm mát kém, khi làm 
việc dài hạn thì chọn dòng điện định mức nhỏ hơn 
nữa. 
CÁC YÊU CẦU CỦA CÔNG TẮC TƠ
 Khả năng cắt và khả năng đóng
 Là dòng điện cho phép đi qua tiếp điểm 
chính khi cắt và khi đóng mạch.
 Ví du:û công tắc tơ xoay chiều dùng để điều 
khiển động cơ không đồng bộ ba pha lồng 
sóc cần có khả năng đóng yêu cầu dòng điện 
bằng ( 3- 7)Iđm .
 Khả năng cắt với công tắc tơ xoay chiều 
phải đạt bội số khoảng 10 lần dòng điện định 
mức khi tải cảm. 
CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT
 Tần số thao tác
 Số lần đóng cắt trong thời gian một giờ bị
hạn chế bởi sự phát nóng của tiếp điểm chính 
do hồ quang. 
 Có các cấp: 30, 100, 120, 150, 300, 600, 
1.200 đến 1.500 lần trên một giờ, tùy chế độ
công tác của máy sản xuất mà chọn công tắc 
tơ có tần số thao tác khác nhau.
CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT
 Tính ổn định lực điện động
 Cho phép dòng lớn nhất qua tiếp điểm chính mà
lực điện động gây ra không làm tách rời tiếp 
điểm. Quy định dòng thử lực điện động gấp 10 
lần dòng định mức.
 Tính ổn định nhiệt
 Công tắc tơ có tính ổn định nhiệt tức là khi có
dòng ngắn mạch chạy qua trong khoảng thời 
gian cho phép thì các tiếp điểm không bị nóng 
chảy hoặc bị hàn dính.
CÔNG TẮC TƠ KIỂU ĐIỆN TỪ
K
Fe
a b c 1 2
LX
c
Hình III.1.1 : Nguyên lý cấu tạo của công tắc tơ
flx
fđt
CÔNG TẮC TƠ KIỂU ĐIỆN TỪ
CÔNG TẮC TƠ KIỂU ĐIỆN TỪ
KHỞI ĐỘNG TỪ
KHÁI NIỆM
 Khởi động là khí cụ điện dùng để điều khiển 
từ xa việc đóng, cắt, đảo chiều quay và bảo 
vệ quá tải động cơ điện xoay chiều ba pha 
rôto lồng sóc. 
 Cấu tạo của khởi động từ gồm công tắc tơ 
điện xoay chiều và rơle nhiệt , lắp trong cùng 
một hộp. 
KHÁI NIỆM
 Khởi động từ có một công tắc tơ gọi là khởi 
động từ đơn, thường dùng để điều khiển 
đóng, cắt động cơ điện. 
 Khởi động từ có 2 công tắc tơ gọi là khởi 
động từ kép, dùng để khởi động, điều khiển 
đảo chiều quay động cơ điện
 Muốn khởi động từ bảo vệ được ngắn mạch 
phải mắc thêm cầu chảy 
CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT
Động cơ không đồng bộ ba pha làm việc liên 
tục hay không nhờ chủ yếu vào độ làm việc tin cậy 
của khởi động từ. 
Khởi động từ muốn làm việc tin cậy cần thỏa 
mãn các yêu cầu kĩ thuật sau :
 Tiếp điểm phải có độ bền chịu được độ mài 
mòn cao.
 Khả năng đóng cắt của khởi động từ phải 
cao.
 Thao tác đóng cắt phải dứt khoát.
CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT
 Tiêu thụ công suất ít nhất.
 Bảo vệ tin cậy động cơ điện khỏi quá tải lâu 
dài.
 Thỏa mãn các điều kiện khởi động động cơ 
không đồng bộ rotor lồng sóc có hệ số dòng 
khởi động từ bằng từ 5 đến 7 lần dòng điện 
định mức. 
KHỞI ĐỘNG TỪ
KHỞI ĐỘNG TỪ
KHỞI ĐỘNG TỪ ĐƠN
ĐC
CD
CC
K1
RN
A B C
K2 K3
OFF
ON
RN
K0
7 8 10 9
Hình III.2.1 : Nguyên lý làm việc của khởi động từ đơn
KHỞI ĐỘNG TỪ KÉP
ĐC
CD1
CC
K1
RN
A B C
K8
K
7
NT MT
RN
K01
Hình III.2.2 : Nguyên lý làm việc của khởi động từ kép
K4 K2 K5 K3 K6
CD2
NN
MN
K02
OF
F
RN