6.4.1 Khái niệm

Contactor là một thiết bị điện dùng để đóng ngắt từ xa các mạch điện có điện áp đến500V, dòng điện đến 600A.

6.4.2 Phân loại

Có nhiều cách phân loại contactor,

- Phân loại theo nguyên lý truyền động: contactor kiểu điện từ, contactor kiểu khí nén, contactor kiểu thủy lực.

- Phân loại theo dòng điện qua tiếp điểm chính: contactor một chiều & contactor

xoay chiều.

- Phân loại theo điện áp cấp cho cuộn hút: cuộn hút một chiều & cuộn hút xoay

chiều.

- Phân loại theo số lượng tiếp điểm chính, tiếp điểm phụ: 1tiếp điểm chính,

2tiếp điểm chính 3tiếp điểm chính,4 tiếp điểm chính, ...

Thông thƣờng trên tàu thủy sử dụng contactor kiểu điện từ xoay chiều có 3cặp tiếp điểm chính,2-6 cặp tiếp điểm phụ.

6.4.3 Cấu tạo

Contactor điện từ có các bộ phận chính sau: tiếp điểm, mạch từ, cuộn hút, hộp dập hồ quang, vỏ.

Contactor thƣờng có 3 đến 4tiếp điểm chính (đóng ngắt mạch động lực) và một vài cặptiếp điểm phụ (đóng ngắt mạch điều khiển). Các tiếp điểm của contactor đƣợc chế tạobằng đồng và bề mặt tiếp xúc thƣờng đƣợc mạ bạc. Để tăng độ nén giữa tiếp điểm tĩnhvà tiếp điểm động, trên mỗi tiếp điểm động có bố trí một lò xo (lò xo này không đƣợcminh họa trên hình vẽ).

Mạch từ gồm hai phần: phần tĩnh thƣờng có dạng chữ E, trên trụ giữa có đặt cuộn hút.

Phần động thƣờng có dạng chữ E hoặc chữ I. Phần động liên kết cơ khí với tiếp điểm động. Khi phần động chuyển động, tiếp điểm động chuyển động làm thay đổi trạng thái của tiếp điểm.

Cuộn hút có thể là một chiều hoặc xoay chiều. Cuộn hút một chiều thì mạch từ của nó đƣợc làm bằng sắt từ mềm và lõi thép ít bị nóng so với contactor xoay chiều. Cuộn hútxoay chiều thì mạch từ đƣợc ghép lại từ các lá thép kỹ thuật điện (thép có pha 2%silic) mỏng để hạn chế tác động của dòng xoáy Fu-cô. Trong mạch từ cuộn hút xoay chiều có bố trí vòng ngắn mạch để chống rung. Hộp dập hồ quang bao gồm cuộn dây thổi từ hộp vách ngăn. Cuộn dây này gồm một vài vòng dây lõi không khí mắc nối tiếp với tiếp điểm và đặt gần tiếp điểm có hồ quang sao cho từ trƣờng do cuộn dây tạo ra vuông góc với dòng điện hồ quang nhƣ hình 6.4.4. Khi tiếp điểm mở ra, dòng mất đột ngột sinh ra sức điện động cảm ứng tạo dòng cảm ứng phóng qua không gian giữa hai tiếp điểm tạo hồ quang điện. Dòng điện qua cuộn thổi từ sẽ tạo từ trƣờng tác động vào dòng điện hồ quang đẩy hồ quang vào các khe hở giữa các vách ngăn, hồ quang bị chia nhỏ và kéo dài sẽ tự tắt.

6.4.4 Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của contactor theo hình 6.4.2 nhƣ sau: khi cuộn dây 1 không có điện, lò xo 6 kéo tiếp điểm ở trạng thái off, các tiếp điểm thƣờng mở thì mở ra, các tiếp điểm thƣờng đóng thì đóng lại. Khi cấp điện cho cuộn dây, tấm động 2 đƣợc hút vào kéo theo các tiếp điểm, các tiếp điểm chuyển sang trạng thái On , các tiếp điểm thƣờng mở thì đóng lại, các tiếp điểm thƣờng đóng thì mở ra.

6.4.5 Các thông số cơ bản

- Điện áp định mức . Là điện áp làm việc lâu dài của mạch điện tƣơng ứng mà tiếp điểm chính của contactor phải đóng cắt. Điện áp định mức có thể là:110 220 440 một chiều và 127 220 380 500 xoay chiều.

- Điện áp định mức cuộn dây Ucddm. Là điện áp định mức đặt vào cuộn dây. Yêu cầu là contactor phải đảm bảo lúc điện áp bằng 85% Ucddm thì phải đủ sức hút và lúc điện áp bằng 110% Ucddm thì cuộn dây không nóng quá mức.

- Dòng điện định mức . Là dòng điện định mức đi qua tiếp điểm chính của contactor trong chế độ làm việc gián đoạn - lâu dài mà không làm hỏng tiếp điểm; nghĩa là trong chế độ này, thời gian contactor ở trạng thái đóng không lâu quá 8giờ.

- Nếu contactor đƣợc đặt trong tủ điện thì dòng điện định mức lấy thấp hơn 10% do điều kiện làm mát kém. Trong chế độ làm việc dài hạn thì dòng điện cho phép qua contactor còn phải nhỏ hơn nữa.

- Tuổi thọ cơ khí. Đƣợc tính bằng số lần đóng cắt; thƣờng là 10-20triệu lần đóng cắt không điện và 3triệu lần đóng cắt với dòng định mức.

- Điện áp cách điện Ucd . Điện áp thử cách điện.

- Tính ổn định lực điện động: tiếp điểm chính cho phép một dòng điện lớn nhất đi qua mà lực điện không làm thay đổi trạng thái của các tiếp điểm dù trong một thời gian ngắn. Thƣờng qui định lấy dòng điện thử bằng 10lần dòng định mức.

- Tính ổn định nhiệt. khi có dòng điện ngắn mạch chạy qua trong một khoảng thời gian cho phép, các tiếp điểm không bị hƣ hỏng.