Contactor và rơ-le nhiệt khác nhau thế nào? Cách chọn đúng

Contactor và rơ-le nhiệt thường được lắp cùng nhau trong mạch điều khiển động cơ, nhưng làm hai nhiệm vụ khác nhau. Contactor dùng để đóng và ngắt điện cho động cơ. Rơ-le nhiệt theo dõi tình trạng quá tải và ra lệnh ngắt khi động cơ có nguy cơ bị nóng quá mức.

Hiểu đơn giản: contactor là “công tắc đóng cắt”, còn rơ-le nhiệt là “người giám sát quá tải”. Chỉ lắp contactor thì động cơ chưa được bảo vệ quá tải. Chỉ có rơ-le nhiệt thì cũng không thể đóng cắt mạch động lực như contactor.

5 điểm khác nhau giữa contactor và rơ-le nhiệt

Điểm quan trọng nhất: cả contactor và rơ-le nhiệt đều không thay thế thiết bị bảo vệ ngắn mạch. Mạch động cơ vẫn cần cầu chì, MCB, MCCB hoặc thiết bị bảo vệ phù hợp ở phía trước.

Contactor là gì?

Contactor, còn gọi là công tắc tơ hoặc khởi động từ, là thiết bị đóng cắt bằng điện. Khi cấp đúng điện áp vào cuộn coil, contactor hút và đóng các tiếp điểm chính để cấp điện cho tải. Khi ngắt điện cuộn coil, tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu và động cơ dừng.

Nhờ đó, người vận hành không phải dùng tay đóng cắt trực tiếp dòng điện lớn. Có thể điều khiển contactor bằng nút nhấn, công tắc áp suất, cảm biến, PLC, timer hoặc bộ điều khiển khác.

Một contactor thường có:

• Cuộn coil A1–A2 để nhận lệnh điều khiển.
• Tiếp điểm chính để đóng cắt mạch động lực.
• Tiếp điểm phụ để tự giữ, liên động hoặc báo trạng thái.
• Buồng dập hồ quang và cơ cấu truyền động.

Contactor có thể đóng ngắt nhiều lần, nhưng không có chức năng tự đánh giá động cơ đang quá tải bao nhiêu. Nếu dòng tăng kéo dài mà mạch điều khiển vẫn cấp điện cho coil, contactor có thể tiếp tục giữ trạng thái đóng.

Rơ-le nhiệt là gì?

Rơ-le nhiệt là thiết bị bảo vệ quá tải cho động cơ. Nó theo dõi dòng chạy qua động cơ và mô phỏng mức nóng lên của động cơ. Khi dòng vượt mức cài đặt trong một khoảng thời gian đủ lâu, relay tác động và làm đổi trạng thái tiếp điểm phụ.

Tiếp điểm thường đóng 95–96 của rơ-le nhiệt thường được mắc nối tiếp trong mạch cuộn hút contactor. Khi relay tác động, tiếp điểm 95–96 mở ra, coil mất điện, contactor nhả và cắt nguồn động cơ.

Rơ-le nhiệt không nhất thiết ngắt trực tiếp dòng động lực bằng tiếp điểm như aptomat. Nó phát hiện quá tải rồi ra lệnh cho contactor ngắt. Đây là lý do hai thiết bị thường đi thành một cặp.

Contactor và rơ-le nhiệt phối hợp như thế nào?

Trong một bộ khởi động trực tiếp, dòng điện thường đi theo thứ tự:

1. MCCB hoặc cầu chì bảo vệ phía trước.
2. Contactor đóng cắt nguồn.
3. Rơ-le nhiệt theo dõi dòng động cơ.
4. Động cơ.

Khi nhấn START, cuộn hút contactor có điện và contactor đóng. Động cơ chạy. Nếu động cơ bị kẹt cơ khí, tải nặng hoặc mất pha làm dòng tăng, rơ-le nhiệt sẽ tác động sau một khoảng thời gian phù hợp. Tiếp điểm bảo vệ mở, contactor nhả và động cơ dừng.

Nếu xảy ra ngắn mạch lớn, rơ-le nhiệt phản ứng không đủ nhanh và không có khả năng cắt dòng sự cố. Lúc này MCCB hoặc cầu chì phía trước phải xử lý. Ba thiết bị đảm nhiệm ba việc khác nhau: bảo vệ ngắn mạch, đóng cắt và bảo vệ quá tải.

Vì sao contactor và rơ-le nhiệt không thay thế nhau?

Dòng định mức ghi trên contactor cho biết khả năng đóng cắt và mang dòng trong điều kiện sử dụng quy định. Con số đó không phải là mức bảo vệ quá tải cho động cơ.

Ví dụ, contactor có dòng sử dụng AC-3 là 18 A không có nghĩa nó sẽ tự ngắt khi động cơ chạy 19 A hoặc 20 A quá lâu. Nếu coil vẫn được cấp điện, contactor có thể tiếp tục đóng. Muốn bảo vệ động cơ, cần relay quá tải hoặc thiết bị bảo vệ động cơ có chức năng tương đương.

Vì sao rơ-le nhiệt không thay được contactor?

Rơ-le nhiệt được thiết kế để cảm nhận quá tải và thay đổi trạng thái các tiếp điểm điều khiển. Các tiếp điểm 95–96 và 97–98 không dùng để đóng cắt trực tiếp dòng động lực của động cơ.

Nếu bỏ contactor, rơ-le nhiệt không có cơ cấu đóng ngắt tải theo lệnh START, STOP, PLC hoặc cảm biến. Vì vậy, rơ-le nhiệt phải điều khiển một thiết bị đóng cắt như contactor hoặc phối hợp trong bộ khởi động đã được thiết kế sẵn.

Cách chọn contactor và rơ-le nhiệt cho động cơ

Chọn theo công suất và dòng động cơ

Không nên chỉ lấy công suất kW rồi chọn theo thói quen. Cần đọc điện áp, dòng định mức trên nhãn động cơ, cách đấu dây và điều kiện làm việc. Cùng công suất nhưng động cơ dùng điện áp khác nhau có thể mang dòng khác nhau.

Chọn đúng cấp sử dụng

Với động cơ lồng sóc đóng cắt thông thường, thông số AC-3 là căn cứ phổ biến. AC-1 dùng cho tải không cảm hoặc cảm nhẹ như tải điện trở. Không nên lấy dòng AC-1 để thay cho khả năng điều khiển động cơ AC-3.

Nếu ứng dụng phải đảo chiều, đóng cắt dồn dập, hãm ngược hoặc chạy nhấp, điều kiện làm việc nặng hơn và có thể liên quan cấp sử dụng AC-4. Khi đó cần kiểm tra kỹ tài liệu kỹ thuật thay vì chỉ nhìn dòng ampere.

Chọn đúng điện áp cuộn coil

Coil 24 VDC, 24 VAC, 110 VAC, 220 VAC và 380 VAC không thay cho nhau. Chọn sai điện áp có thể khiến contactor không hút, rung hoặc cháy coil. Khi hỏi giá, phải cung cấp cả mã contactor và điện áp mạch điều khiển.

Kiểm tra số cực và tiếp điểm phụ

Contactor ba cực thường dùng cho động cơ ba pha. Ngoài tiếp điểm chính, cần xác định số tiếp điểm phụ NO/NC phục vụ tự giữ, liên động và báo trạng thái. Có thể phải mua thêm khối tiếp điểm phụ nếu cấu hình tiêu chuẩn chưa đủ.

Cách chọn rơ-le nhiệt cho động cơ

Chọn dải chỉnh bao quanh dòng định mức động cơ

Rơ-le nhiệt có một dải chỉnh, chẳng hạn 7–10 A hoặc 9–13 A. Dòng định mức trên nhãn động cơ phải nằm trong dải đó. Sau khi lắp, núm chỉnh cần được đặt theo thông số động cơ và yêu cầu phối hợp, không mặc định vặn lên mức cao nhất.

Ví dụ, động cơ có dòng nhãn 8,2 A thì relay 7–10 A có thể là một lựa chọn phù hợp để xem xét. Relay 9–13 A không thể chỉnh xuống 8,2 A; relay 5,5–8 A lại không bao phủ đủ dòng này.

Kiểm tra trip class

Trip class mô tả thời gian tác động trong điều kiện quá tải quy định. Class 10A thường gặp trong các bộ khởi động thông dụng. Tải có thời gian khởi động dài có thể cần class khác, nhưng không được tăng class chỉ để tránh nhảy khi chưa kiểm tra thời gian khởi động, đặc tính động cơ và khả năng chịu nhiệt.

Kiểm tra khả năng phát hiện mất pha và mất cân bằng

Mất pha có thể làm dòng ở các pha còn lại tăng và khiến động cơ quá nhiệt. Tùy dòng sản phẩm, relay có khả năng bảo vệ hoặc nhạy với mất cân bằng pha khác nhau. Cần đọc đúng tài liệu của mã hàng, nhất là khi thay giữa hai thương hiệu.

Kiểm tra khả năng lắp ghép

Rơ-le nhiệt phải tương thích cơ khí và điện với contactor. Schneider TeSys Deca LRD được thiết kế để phối hợp với các contactor TeSys D tương ứng và có thể lắp trực tiếp dưới contactor hoặc lắp rời bằng phụ kiện. Không nên thấy cùng dòng ampere rồi cho rằng hai mã bất kỳ sẽ lắp vừa nhau.

Ví dụ chọn contactor và rơ-le nhiệt cho động cơ

Giả sử động cơ ba pha 400 V có dòng định mức trên nhãn là 12 A, khởi động trực tiếp và làm việc bình thường.

• Contactor: chọn theo công suất hoặc dòng AC-3 tại đúng điện áp, không dùng dòng AC-1 để kết luận.
• Rơ-le nhiệt: chọn dải có chứa 12 A, ví dụ dải 9–13 A nếu đúng dòng sản phẩm và điều kiện phối hợp.
• Cuộn hút contactor: chọn theo điện áp mạch điều khiển, chẳng hạn 220 VAC hoặc 24 VDC.
• Thiết bị phía trước: chọn MCCB/cầu chì theo dòng ngắn mạch, dây dẫn và bảng phối hợp của hãng.

Ví dụ này chỉ minh họa cách đọc thông số. Muốn chốt mã hàng cần biết thêm công suất, chế độ khởi động, số lần đóng cắt, nhiệt độ tủ, yêu cầu phối hợp bảo vệ và phụ kiện.

Năm lỗi thường gặp khi mua contactor và rơ-le nhiệt

1. Mua contactor nhưng bỏ rơ-le nhiệt. Động cơ không có bảo vệ quá tải chuyên dụng.
2. Chọn contactor theo dòng AC-1. Khả năng điều khiển động cơ có thể không đáp ứng AC-3.
3. Chọn relay có dải chỉnh không chứa dòng động cơ. Không thể cài đúng mức bảo vệ.
4. Bỏ qua điện áp cuộn hút. Cùng một thân contactor nhưng mã cuộn hút khác nhau không thể thay tùy ý.
5. Cho rằng rơ-le nhiệt cắt được ngắn mạch. Mạch vẫn thiếu thiết bị bảo vệ dòng sự cố phía trước.

Kết luận về contactor và rơ-le nhiệt

Contactor và rơ-le nhiệt không thay thế nhau. Contactor nhận lệnh để đóng ngắt động cơ; rơ-le nhiệt phát hiện quá tải và làm contactor nhả. Cả hai vẫn cần phối hợp với thiết bị bảo vệ ngắn mạch phía trước.

Khi cần báo giá, hãy gửi ảnh nhãn động cơ, công suất, điện áp, dòng định mức, điện áp điều khiển và mã thiết bị đang dùng. Nếu thay thế thiết bị cũ, nên gửi thêm ảnh mặt trước, cạnh bên và sơ đồ đấu dây để kiểm tra đúng cặp contactor–relay.

Xem bảng giá thiết bị điện Schneider hoặc gửi danh mục cần báo giá.

Nguồn tham khảo

• Schneider Electric Việt Nam: Contactor và relay bảo vệ.
• Schneider Electric: Rơ-le nhiệt TeSys Deca.
• Schneider Electric: Relay bảo vệ quá tải động cơ.
• Schneider Electric: Ví dụ rơ-le nhiệt TeSys Deca LRD318.