Thiết bị CONTACTOR - Tủ điện điều khiển

I. KHÁI NIỆM
Contactor trong tủ điện điều khiển là một khí cụ điện dùng để đóng ngắt các tiếp điểm, tạo liên lạc trong mạch điện bằng nút  nhấn. Như vậy khi sử dụng Contactor ta có thể điều khiển mạch điện từ xa có phụ tải với điện áp đến 500V và dòng là 600A (vị trí điều khiển, trạng thái hoạt động của Contactor rất xa vị trí các tiếp điểm đóng ngắt trong tủ điện điều khiển).

Phân loại Contactor trong tủ điện tuỳ theo các đặc điểm sau: -    Theo nguyên lý truyền động: ta có Contactor kiểu điện từ (truyền điện bằng lực hút điện từ), kiểu hơi ép, kiểu thuỷ lực. Thông thường trong tủ điện sử dụng Contactor kiểu điện từ.
-    Theo dạng dòng điện: Contactor một chiều và Contactor xoay chiều (Contactor 1 pha và 3 pha).

II. TRONG TỦ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN CONTACTOR CÓ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG .
1. Cấu tạo
Contactor được cấu tạo gồm các thành phần: Cơ cấu điện từ (nam châm điện), hệ thống dập hồ quang, hệ thống tiếp điểm (tiếp điểm chính và phụ).
a) Nam châm điện:
Namchâm điện gồm có 4 thành phần:
-    Cuộn dây dùng tạo ra lực hút nam châm.
-    Lõi sắt (hay mạch từ) của nam châm gồm hai phần: Phần cố định và phần nắp di động. Lõi thép nam châm có thể có dạng EE, EI hay dạng CI.
-    Lò xo phản lực có tác dụng đẩy phần nắp di động trở về vị trí ban đầy

b) Hệ thống dập hồ quang điện tủ điện điều khiển:
Khi Contactor trong tủ điện chuyển mạch, hồ quang điện sẽ xuất hiện làm các tiếp điểm bị cháy, mòn dần. Vì vậy cần có hệ thống dập hồ quang gồm nhiều vách ngăn làm bằng kim loại đặt cạnh bên hai tiếp điểm tiếp xúc nhau, nhất là ở các tiếp điểm chính của Contactor trong tủ điện.
c) Hệ thống tiếp điểm của Contactor trong tủ điện điều khiển.
Hệ thống tiếp điểm của Contactor trong tủ điện liên hệ với phần lõi từ di động qua bộ phận liên động về cơ. Tuỳ theo khả năng tải dẫn qua các tiếp điểm, ta có thể chia các tiếp điểm cuẩ Contactor thành hai loại:
-    Tiếp điểm chính của Contactor  trong tủ điện: Có khả năng cho dòng điện lớn đi qua (từ 10A đến vài nghìn A, thí dụ khoảng 1600A hay 2250A). Tiếp điểm chính là tiếp điể thường hở đóng lại khi cấp nguồn vào mạch từ của Contactor trong tủ điện  làm mạch từ Contactor hút lại.
-    Tiếp điểm phụ của Contactor  trong tủ điện : Có khả năng cho dòng điện đi qua các tiếp điểm nhỏ hơn 5A. Tiếp điểm phụ có hai trạng thái: Thường đóng và thường hở của Contactor trong tủ điện .
Tiếp điểm thường đóng là loại tiếp điểm ở trạng thái đóng (có liên lạc với nhau giữa hai tiếp điểm) khi cuộn dây nam châm trong Contactor trong tủ điện điều khiển ở trạng thái nghỉ (không được cung cấp điện). Tiếp điểm này hở ra khi Contactor ở trạng thái hoạt động. Ngược lại là tiếp điểm thường hở.
Như vậy, hệ thống tiếp điểm chính tủ điện điều khiển thường được lắp trong mạch điện động lực, còn các tiếp điểm phụ sẽ lắp trong hệ thống mạch điều khiển của Contactor trong tủ điện  (dùng điều khiển việc cung cấp điện đến các cuộn dây nam châm của các Contactor theo quy trình định trước).
Theo một số kết cấu thông thường của Contactor  trong tủ điện, các tiếp đỉểm phụ trong tủ điện  có thể được liên kết cố định về số lượng trong mỗi bộ Contactor, tuy nhiên cũng có một vài nhà sản xuất chỉ bố trí cố định số tiếp điểm chính trên mỗi Contactor, còn các tiếp điểm phụ trong tủ điện được chế tạo thành những khối rời đơn lẻ. Khi cần sử dụng ta chỉ ghép thêm vào trên Contactor, số lượng tiếp điểm phụ trong  trường hợp này có thể bố trí trong tủ điện tuỳ ý.
2. Nguyên lý hoạt động của Contactor tủ điện điều khiển. 
Khi cấp nguồn trong tủ điện điều khiển bằng giá trị điện áp định mức của Contactor vào hai đầu của cuộn dây quấn trên phần lõi từ cố định thì lực từ tạo ra hút phần lõi từ di động hình thành mạch từ kín (lực từ lớn hơn phản lực của lò xo), Contactor ở trạng thái hoạt động. Lúc này nhờ vào bộ phận liên động về cơ giữa lõi từ di động và hệ thống tiếp điẻm làm cho tiếp điểm chính của Contactor  trong tủ điện đóng lại, tiếp điểm phụ chuyển đổi trạng thái (thường đóng sẽ mở ra, thường hở sẽ đóng lại) và duy trì trạng thái này. Khi ngưng cấp nguồn cho cuộn dây thì Contactor ở trạng thái nghỉ, các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu.
III. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA CONTACTOR TRONG TỦ ĐIỀU KHIỂN.
1. Điện áp định mức của Contactor  trong tủ điện
Điện áp định mức của Contactor Uđm là điện áp của mạch điện trong tủ điện điều khiển tương ứng mà tiếp điểm chính phải đóng ngắt, chính là điện áp đặt vào hai đầu cuộn dây của nam châm điện sao cho mạch từ hút lại.
Cấp điện áp định mức trong tủ điện  : 110V, 220V, 440V một chiều và 127V, 220V, 380V, 500V xoay chiều.
2. Dòng điện định mức của Contactor  trong tủ điện
Dòng điện định mức của Contactor trong tủ điện  Iđm  là dòng điện định mức đi qua tiếp điểm chính trong chế độ làm việc lâu dài.
Dòng điện định mức của Contactor  trong tủ điện hạ áp thông dụng có các cấp là: 10A, 20A, 25A, 40A, 60A, 75A, 100A, 150A, 250A, 300A, 600A. Nếu đặt trong tủ điện thì dòng điện định mức phải  lấy thấp hơn 10% vì làm kém mát, dòng điện cho phép qua Contactor còn phải lấy thấp hơn nữa trong chế độ làm việc dài hạn.