Công tắc tơ 3 pha là gì? Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động và cách sử dụng hiệu quả trong hệ thống điện công nghiệp

Trong hệ thống điện 3 pha, công tắc tơ 3 pha là thiết bị quan trọng để điều khiển và bảo vệ tải điện. Thiết bị hoạt động bằng nguyên lý điện từ, cho phép đóng/ngắt mạch từ xa hoặc tự động. Công tắc tơ thường đi kèm rơ-le nhiệt để chống quá tải và bảo vệ động cơ. Nhờ tính ổn định và khả năng chịu dòng lớn, công tắc tơ được sử dụng rộng rãi trong tủ điện công nghiệp và hệ thống điều khiển tự động. Cùng FPT Shop tìm hiểu chi tiết nhé.

Khái niệm về công tắc tơ 3 pha

Công tắc tơ 3 pha, hay còn gọi là khởi động từ 3 pha, là một thiết bị điện được sử dụng rộng rãi trong hệ thống điện công nghiệp để đóng ngắt dòng điện 3 pha một cách tự động. Thiết bị này hoạt động dựa trên nguyên lý điện từ và thường được điều khiển từ xa thông qua dòng điện điều khiển (thường là dòng điện xoay chiều 220V hoặc một chiều 24V).

Công tắc tơ 3 pha đóng vai trò như một công tắc điều khiển điện công suất lớn, giúp bật/tắt các thiết bị như động cơ, máy bơm, máy nén khí, máy móc trong dây chuyền sản xuất,... nhanh chóng và an toàn.

Cấu tạo của công tắc tơ 3 pha

Một công tắc tơ 3 pha thông thường gồm các bộ phận chính sau:

Cuộn hút (cuộn dây điều khiển)

Cuộn dây điện từ tạo ra lực hút khi có dòng điện chạy qua, làm di chuyển lõi sắt từ để đóng hoặc ngắt tiếp điểm chính. Cuộn hút có thể hoạt động ở điện áp AC hoặc DC tùy loại công tắc tơ.

Lõi từ (mạch từ)

Lõi từ gồm hai phần: phần cố định (mạch từ tĩnh) và phần di động (mạch từ động). Khi cuộn dây được cấp điện, lực từ kéo phần di động lại gần phần tĩnh, làm đóng tiếp điểm chính.

Hệ thống tiếp điểm

• Tiếp điểm chính: Gồm 3 tiếp điểm chính thường mở (NO), tương ứng với 3 pha điện. Đây là nơi dòng điện công suất lớn chạy qua để cấp cho tải.
• Tiếp điểm phụ: Gồm tiếp điểm thường mở (NO) và thường đóng (NC), dùng cho mục đích điều khiển và liên động với các thiết bị khác.

Lò xo hồi vị

Lò xo giúp phần lõi từ trở về vị trí ban đầu khi ngắt điện, đồng thời ngắt kết nối giữa các tiếp điểm.

Vỏ bảo vệ

Vỏ nhựa hoặc kim loại bảo vệ các linh kiện bên trong, giúp tránh chạm điện và tăng độ bền cơ học cho thiết bị.

Nguyên lý hoạt động của công tắc tơ 3 pha

Công tắc tơ 3 pha hoạt động dựa trên nguyên lý điện từ. Khi cấp nguồn điện vào cuộn dây (thường là điện xoay chiều), cuộn dây sinh ra từ trường, hút lõi sắt động (móc với tiếp điểm chính) về phía lõi sắt tĩnh. Khi đó, tiếp điểm chính đóng lại, cho phép dòng điện đi qua mạch chính để cấp nguồn cho thiết bị như động cơ, máy bơm,…

Khi ngắt nguồn điện khỏi cuộn dây, từ trường mất đi, lò xo hồi sẽ đẩy lõi sắt động trở về vị trí ban đầu, làm hở tiếp điểm và ngắt mạch điện.

Ngoài ra, công tắc tơ thường tích hợp thêm tiếp điểm phụ để điều khiển hoặc liên động với các thiết bị bảo vệ như rơ-le nhiệt, giúp tự động ngắt mạch khi xảy ra sự cố quá tải.

Tham khảo công tắc tơ 1 pha để hiểu thêm về thiết bị điều khiển phù hợp cho hệ thống điện nhỏ.

Các loại công tắc tơ 3 pha thông dụng

Phân loại theo nguyên lý hoạt động

• Công tắc tơ AC: Dùng dòng xoay chiều để kích hoạt cuộn hút, phổ biến trong các ứng dụng công nghiệp.
• Công tắc tơ DC: Dùng dòng một chiều, thường có thêm diode dập hồ quang.

Phân loại theo chức năng

• Công tắc tơ thường: Chỉ có chức năng đóng/ngắt.
• Công tắc tơ kèm rơ-le nhiệt: Có thêm chức năng bảo vệ quá tải.
• Công tắc tơ đảo chiều: Gồm 2 công tắc tơ kết hợp để đổi chiều quay động cơ.

Phân loại theo dòng định mức

Từ vài ampe đến hàng trăm ampe (6A, 9A, 18A, 32A, 50A, 95A, 150A, 250A, 400A,…)

Ứng dụng của công tắc tơ 3 pha trong thực tế

Công tắc tơ 3 pha đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong tự động hóa công nghiệp và điều khiển động lực. Một số ứng dụng cụ thể như:

Điều khiển động cơ 3 pha

Đây là ứng dụng phổ biến nhất. Công tắc tơ giúp điều khiển khởi động, dừng, đảo chiều hoặc thay đổi chế độ làm việc của động cơ.

Bảo vệ hệ thống điện

Khi kết hợp với rơ-le nhiệt hoặc các thiết bị bảo vệ khác, công tắc tơ giúp ngắt mạch khi có sự cố như quá tải, chạm pha, sụt áp.

Tự động hóa trong sản xuất

Công tắc tơ được dùng để đóng/ngắt hệ thống đèn, quạt, máy bơm,... theo chu trình cài đặt trước.

Hệ thống bơm nước, máy nén khí

Công tắc tơ điều khiển việc bật tắt theo cảm biến áp suất, mức nước, thời gian,...

Điều khiển chiếu sáng công suất lớn

Trong hệ thống chiếu sáng công nghiệp, công tắc tơ giúp điều khiển bật/tắt các dãy đèn theo nhóm.

Cách lựa chọn công tắc tơ 3 pha phù hợp

Để lựa chọn công tắc tơ phù hợp với nhu cầu sử dụng, cần xem xét các yếu tố sau:

• Dòng điện định mức (In): Phải phù hợp với công suất tải. Thường chọn công tắc tơ có dòng định mức cao hơn từ 1.2 – 1.5 lần dòng tải thực tế.
• Điện áp cuộn hút: Xác định rõ điện áp mạch điều khiển sử dụng là AC220V, AC110V hay DC24V,...
• Số lượng và loại tiếp điểm phụ: Tùy theo sơ đồ điều khiển mà chọn loại có tiếp điểm phụ NO hoặc NC.
• Điều kiện môi trường: Nếu sử dụng trong môi trường ẩm, bụi hoặc nhiệt độ cao thì cần loại có khả năng chống chịu tốt.
• Khả năng đóng cắt và độ bền:Xem thông số về số lần đóng/ngắt cơ học và điện học.

Một số thương hiệu công tắc tơ 3 pha uy tín

Hiện nay trên thị trường có nhiều thương hiệu công tắc tơ chất lượng cao, phổ biến như:

• Schneider Electric (Pháp)
• Siemens (Đức)
• LS (Hàn Quốc)
• Mitsubishi (Nhật Bản)
• Fuji Electric (Nhật Bản)
• CHINT (Trung Quốc)
• DELIXI (Trung Quốc)

Tùy vào ngân sách và yêu cầu kỹ thuật, người dùng có thể lựa chọn thương hiệu phù hợp.

Lưu ý khi sử dụng công tắc tơ 3 pha

• Chọn đúng loại công tắc tơ: Đảm bảo công suất, dòng điện định mức phù hợp với tải. Nếu chọn sai loại, công tắc tơ dễ hỏng hoặc gây nguy hiểm cho hệ thống.
• Kiểm tra điện áp điều khiển: Nên xác định rõ điện áp cuộn hút (thường là 220V hoặc 380V) để tránh cấp sai điện áp gây cháy cuộn dây.
• Lắp đặt đúng kỹ thuật: Gắn chắc chắn trên mặt phẳng, đảm bảo tiếp điểm không bị lỏng lẻo. Nối dây đúng sơ đồ để tránh nhầm pha hoặc đảo chiều động cơ.
• Không để công tắc tơ hoạt động quá tải: Phải dùng thêm rơ-le nhiệt để bảo vệ tải, đặc biệt với động cơ. Công tắc tơ không có chức năng tự bảo vệ khi xảy ra sự cố.
• Bảo trì định kỳ: Vệ sinh bụi bẩn, kiểm tra tiếp điểm, cuộn hút và cơ cấu cơ khí. Tiếp điểm mòn hoặc cháy cần thay thế kịp thời.
• Tránh đóng ngắt liên tục: Việc thao tác quá thường xuyên làm giảm tuổi thọ cuộn hút và tiếp điểm. Cần tính toán thời gian làm việc hợp lý.

Tạm kết

Công tắc tơ 3 pha là thiết bị không thể thiếu trong các hệ thống điện công nghiệp, đặc biệt trong việc điều khiển và bảo vệ các thiết bị điện có công suất lớn. Việc hiểu rõ về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và cách lựa chọn công tắc tơ sẽ giúp người dùng sử dụng hiệu quả hơn, nâng cao tính an toàn và độ bền cho toàn bộ hệ thống.

Khi ứng dụng trong thực tế, hãy luôn đảm bảo đấu nối đúng kỹ thuật, sử dụng sản phẩm từ thương hiệu uy tín và có chế độ bảo trì định kỳ. Từ đó, công tắc tơ không chỉ là một công tắc điện đơn thuần mà trở thành “trái tim” của hệ thống điều khiển thông minh, linh hoạt và an toàn.

Hiện tại FPT Shop đang kinh doanh đa dạng các sản phẩm ổ cắm điện chính hãng, giá tốt an toàn cho gia đình bạn có thể tham khảo nhanh tại đây nhé: Ổ cắm điện.

Xem thêm:

• Cầu chì là gì? Tìm hiểu về định nghĩa, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của cầu chì trong cuộc sống
• Cầu chì nhiệt là gì? Nguyên lý hoạt động, cấu tạo và ứng dụng trong cuộc sống hiện nay