Hướng dẫn chọn khởi động từ Siemens phù hợp

Trong mọi tủ điện điều khiển công nghiệp, từ những cỗ máy đơn lẻ đến các dây chuyền sản xuất tự động hóa phức tạp, thiết bị đóng cắt luôn đóng vai trò trung tâm. Nếu Aptomat là vệ sĩ bảo vệ mạch điện khỏi sự cố ngắn mạch, thì Khởi động từ chính là cánh tay đắc lực thực hiện các mệnh lệnh điều khiển, đóng ngắt nguồn điện cấp cho động cơ hàng triệu lần trong suốt vòng đời hoạt động. Việc lựa chọn một thiết bị khởi động từ không phù hợp có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng như dính tiếp điểm, cháy cuộn dây, làm gián đoạn sản xuất và gây thiệt hại lớn về kinh tế.

Giữa rất nhiều thương hiệu trên thị trường, Khởi động từ Siemens luôn được giới kỹ thuật đánh giá là chuẩn mực của độ bền và sự tin cậy. Tuy nhiên, với dải sản phẩm vô cùng rộng lớn và đa dạng các thông số kỹ thuật, việc chọn đúng mã sản phẩm Siemens phù hợp nhất với nhu cầu thực tế không phải lúc nào cũng dễ dàng. Bài viết này sẽ cung cấp một cẩm nang hướng dẫn toàn diện, đi sâu vào từng tiêu chí kỹ thuật và quy trình từng bước để giúp bạn đưa ra quyết định chính xác nhất cho hệ thống của mình.

Giới thiệu về khởi động từ Siemens là gì?

Khởi động từ Siemens, hay còn được gọi là Contactor Siemens, là một khí cụ điện hạ áp có chức năng đóng ngắt thường xuyên các mạch điện động lực. Đây là thiết bị trung gian quan trọng, nhận tín hiệu điều khiển từ các nút nhấn, cảm biến, hoặc bộ điều khiển lập trình PLC để cấp nguồn hoặc ngắt nguồn cho tải tiêu thụ, phổ biến nhất là động cơ điện 3 pha.

Sản phẩm của Siemens nổi bật trên thị trường nhờ thuộc về hệ sinh thái thiết bị điện SIRIUS danh tiếng. Đây là một hệ thống mô đun hóa toàn diện, nơi các khởi động từ được thiết kế để kết hợp hoàn hảo về mặt cơ khí và điện với các thiết bị bảo vệ khác như Aptomat và Rơ le nhiệt. Điểm mạnh cốt lõi của khởi động từ Siemens nằm ở công nghệ vật liệu tiếp điểm cao cấp, khả năng dập hồ quang ưu việt và cuộn hút được thiết kế để hoạt động bền bỉ trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt, nơi có nhiệt độ cao và rung động mạnh.

Xem thêm: Tổng quan về khởi động từ Siemens

Những tiêu chí khi chọn khởi động từ Siemens phù hợp

Để chọn được một thiết bị không chỉ hoạt động được mà còn phải hoạt động bền bỉ và kinh tế, kỹ sư cần xem xét kỹ lưỡng các tiêu chí kỹ thuật dưới đây.

Dòng định mức Ie và công suất động cơ

Đây là thông số đầu tiên và quan trọng nhất. Dòng điện định mức Ie là khả năng chịu tải liên tục của các tiếp điểm chính trên khởi động từ. Tuy nhiên, một sai lầm phổ biến là người dùng thường chỉ nhìn vào công suất kW của động cơ để chọn thiết bị. Thực tế, cùng một công suất, các động cơ có tốc độ quay khác nhau hoặc hiệu suất khác nhau sẽ có dòng điện định mức khác nhau. Do đó, tiêu chí chính xác nhất là phải dựa vào dòng điện Ampe. Khởi động từ được chọn phải có dòng định mức lớn hơn hoặc bằng dòng làm việc của động cơ tại điện áp vận hành cụ thể.

Điện áp cuộn hút coil AC hoặc DC

Khởi động từ hoạt động nhờ lực hút điện từ sinh ra bởi cuộn dây coil. Cuộn dây này cần được cấp một nguồn điện điều khiển riêng biệt để hoạt động. Việc chọn sai điện áp cuộn hút sẽ khiến thiết bị không thể đóng cắt hoặc cháy cuộn dây ngay lập tức. Siemens cung cấp rất nhiều tùy chọn điện áp cuộn hút để phù hợp với các mạch điều khiển khác nhau:

• Điện áp xoay chiều AC: Phổ biến là 220V hoặc 230V dùng điện lưới, hoặc 110V, 24V qua biến áp cách ly.
• Điện áp một chiều DC: Phổ biến nhất là 24V DC, thường dùng trong các tủ điện điều khiển bằng PLC để đảm bảo an toàn và ổn định. Ngoài ra, các dòng contactor Siemens đời mới còn có loại cuộn hút điện tử dải rộng, có thể nhận cả AC và DC trên cùng một thiết bị, giúp giảm thiểu mã hàng cần lưu kho.

Cấp sử dụng AC1 và AC3

Đây là tiêu chí kỹ thuật thể hiện khả năng chịu đựng của tiếp điểm đối với các loại tải khác nhau.

• Cấp AC1: Dành cho các tải thuần trở hoặc có cảm kháng rất thấp như lò điện trở, thanh sấy nhiệt, hoặc hệ thống đèn chiếu sáng sợi đốt. Dòng điện khi đóng và ngắt gần như tương đương nhau. Khả năng chịu dòng của contactor ở cấp AC1 luôn cao hơn so với AC3.
• Cấp AC3: Dành cho động cơ lồng sóc thông thường như máy bơm, quạt gió, máy nén, băng tải. Đặc điểm của loại tải này là dòng khởi động rất lớn, gấp 5 đến 7 lần dòng định mức và dòng ngắt bằng dòng định mức. Đây là tiêu chuẩn phổ biến nhất khi chọn contactor cho động cơ.
• Cấp AC4: Dành cho các ứng dụng tải nặng, nhấp nhả liên tục hoặc đảo chiều quay như cẩu trục, thang máy. Ở chế độ này, tiếp điểm phải chịu hồ quang điện rất lớn, do đó cần chọn contactor có công suất lớn hơn nhiều so với động cơ.

Tương thích với rơ le nhiệt và phụ kiện

Trong hệ thống SIRIUS của Siemens, tính tương thích kích thước Size là yếu tố then chốt. Khởi động từ và rơ le nhiệt phải có cùng kích cỡ khung vỏ (ví dụ cùng là Size S00, S0, hay S2) để có thể cắm trực tiếp vào nhau mà không cần dây nối. Việc chọn sai kích thước sẽ dẫn đến không thể lắp đặt hoặc phải đi dây trung gian phức tạp, làm mất đi tính thẩm mỹ và độ an toàn của tủ điện. Ngoài ra, cần xem xét các phụ kiện như khối tiếp điểm phụ gắn mặt hoặc gắn hông, bộ khóa liên động cơ khí cho mạch đảo chiều.

Điều kiện môi trường vận hành

Nhiệt độ và độ cao lắp đặt ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng dẫn điện và tản nhiệt của thiết bị. Khởi động từ Siemens thường được thiết kế để hoạt động ở nhiệt độ lên đến 60 độ C. Tuy nhiên, nếu lắp đặt trong các tủ điện kín có mật độ thiết bị cao, hoặc môi trường nhiệt độ môi trường vượt quá giới hạn, khả năng chịu dòng của contactor sẽ bị giảm đi (derating). Kỹ sư cần tính toán hệ số suy giảm này để chọn thiết bị có dòng định mức cao hơn, đảm bảo an toàn.

Khả năng tích hợp với PLC và biến tần cùng tủ điều khiển

Đối với các hệ thống tự động hóa hiện đại sử dụng PLC, việc chọn khởi động từ có cuộn hút tiêu thụ năng lượng thấp là rất quan trọng. Các contactor Siemens dòng 3RT2 cỡ nhỏ được thiết kế tối ưu để có thể kết nối trực tiếp với ngõ ra transistor của PLC mà không cần qua rơ le trung gian. Điều này giúp tiết kiệm chi phí, giảm không gian lắp đặt và tăng tốc độ phản hồi của hệ thống. Ngoài ra, các phụ kiện như module dập xung quá áp cũng cần được xem xét để bảo vệ ngõ ra của PLC khỏi các xung điện áp ngược sinh ra khi ngắt cuộn dây contactor.

Hướng dẫn các bước chọn khởi động từ Siemens

Để đảm bảo chọn được thiết bị chính xác, kinh tế và bền bỉ, bạn nên tuân thủ quy trình 5 bước chi tiết sau đây.

Bước 1: Xác định công suất và dòng định mức của động cơ

Bước đầu tiên là khảo sát thực tế hoặc xem tài liệu kỹ thuật của động cơ cần điều khiển. Bạn cần ghi lại chính xác hai thông số: Công suất P (kW) và Điện áp U (V). Từ đó, bạn có thể ước tính dòng điện định mức, hoặc tốt nhất là xem trực tiếp dòng điện Ampe ghi trên nhãn động cơ. Ví dụ: Một động cơ 5.5kW chạy điện 3 pha 400V thường có dòng định mức khoảng 11.5A. Lưu ý rằng các động cơ tua chậm hoặc động cơ hiệu suất thấp có thể có dòng điện cao hơn so với công thức tính toán tiêu chuẩn. Do đó, việc chọn theo dòng điện thực tế luôn an toàn hơn chọn theo công suất danh định.

Bước 2: Chọn dải dòng của khởi động từ Siemens

Sau khi có dòng điện của động cơ, bạn sẽ tra cứu trong catalogue của Siemens để chọn mã khởi động từ có dòng định mức Ie lớn hơn hoặc bằng dòng động cơ. Trong hệ thống Siemens SIRIUS, các mã sản phẩm được phân chia theo các kích thước khung vỏ từ nhỏ đến lớn:

• Size S00: Dành cho động cơ nhỏ dưới 7.5kW.
• Size S0: Dành cho động cơ trung bình dưới 18.5kW.
• Size S2: Dành cho động cơ dưới 37kW.
• Size S3: Dành cho động cơ lớn dưới 55kW. Việc chọn đúng kích thước khung vỏ không chỉ đảm bảo khả năng chịu tải mà còn quyết định việc lựa chọn các phụ kiện đi kèm như rơ le nhiệt sau này.

Bước 3: Xác định chế độ tải tải nhẹ tải trung tải nặng

Bước này nhằm xác định hệ số an toàn cho thiết bị.

• Tải nhẹ và trung bình: Đối với các ứng dụng như bơm nước ly tâm, quạt thông gió, máy nén khí chạy chế độ AC3, bạn có thể chọn contactor có dòng định mức bằng hoặc lớn hơn khoảng 1.1 đến 1.2 lần dòng động cơ. Điều này đảm bảo độ bền lâu dài.
• Tải nặng: Đối với các ứng dụng như máy nghiền, máy trộn, hoặc các cơ cấu nâng hạ cầu trục chạy chế độ AC4, dòng khởi động rất lớn và diễn ra thường xuyên. Bạn cần chọn contactor có công suất lớn hơn ít nhất 1.5 đến 2 lần so với công suất động cơ để tránh hiện tượng hồ quang làm mòn nhanh tiếp điểm.

Bước 4: Chọn điện áp và loại nguồn điều khiển

Kiểm tra lại thiết kế mạch điều khiển trong tủ điện của bạn.

• Nếu tủ điện có bộ nguồn 24V DC và dùng PLC để điều khiển, bạn cần chọn contactor có cuộn hút 24V DC. Mã sản phẩm Siemens thường có ký hiệu đặc trưng cho loại cuộn hút này.
• Nếu tủ điện dùng mạch điều khiển truyền thống lấy điện trực tiếp từ lưới qua biến áp hoặc dây trung tính, bạn chọn cuộn hút 220V AC hoặc 110V AC. Cần lưu ý đặc biệt với các contactor công suất lớn (Size S6 đến S12), Siemens thường trang bị bộ nguồn điện tử đa năng (UC – Universal Current) có thể nhận cả AC và DC trong một dải rộng, ví dụ 200-277V UC, mang lại sự linh hoạt rất lớn khi thay thế.

Bước 5: Xác định chức năng cần thiết

Cuối cùng, hãy xem xét các yêu cầu phụ trợ để hoàn thiện cấu hình.

• Tiếp điểm phụ: Mạch điều khiển của bạn cần bao nhiêu cặp tiếp điểm thường mở (NO) để duy trì và bao nhiêu thường đóng (NC) để khóa chéo hoặc báo đèn? Các dòng contactor nhỏ Size S00 thường có sẵn 1NO hoặc 1NC. Các dòng lớn hơn có thể cần mua thêm khối tiếp điểm phụ gắn ngoài.
• Module bảo vệ: Nếu điều khiển trực tiếp bằng PLC, bạn nên mua thêm module dập sét hoặc diode dập xung gắn trên cuộn hút để bảo vệ PLC.
• Kết nối: Bạn muốn dùng đầu cốt vặn vít truyền thống hay công nghệ kẹp lò xo chống rung lắc? Siemens cung cấp cả hai tùy chọn này để phù hợp với thói quen thi công của từng khách hàng.

Bước 6: Xem xét môi trường làm việc và khả năng lắp đặt

Sau khi đã chốt được các thông số điện, kỹ sư cần đánh giá yếu tố vật lý để đảm bảo thiết bị có thể lắp đặt vừa vặn và hoạt động ổn định trong tủ điện.

1. Nhiệt độ và Độ cao: Các contactor Siemens được thiết kế tiêu chuẩn để hoạt động ở nhiệt độ môi trường lên đến 60 độ C. Tuy nhiên, nếu tủ điện đặt ở khu vực quá nóng hoặc lắp đặt các contactor sát nhau không có khoảng hở (side-by-side mounting), khả năng tản nhiệt sẽ giảm. Khi đó, bạn cần áp dụng hệ số suy giảm (derating), tức là phải chọn contactor có dòng định mức lớn hơn nhu cầu thực tế. Tương tự, nếu lắp đặt ở độ cao trên 2000m so với mực nước biển, khả năng cách điện và tản nhiệt cũng bị giảm đi.
2. Kích thước khung vỏ (Frame Size): Trong quá trình thiết kế tủ điện (Layout), kích thước vật lý là cực kỳ quan trọng. Dòng SIRIUS chia thành các Size từ S00, S0, S2, S3 đến S6, S10, S12. Bạn cần kiểm tra kích thước 3 chiều (Rộng x Cao x Sâu) trong catalogue để đảm bảo chúng vừa với khoảng cách giữa các thanh ray hoặc máng cáp trong tủ.
3. Công nghệ đấu nối: Siemens cung cấp hai tùy chọn đầu cực chính.
   • Đầu cực vít (Screw terminals): Phổ biến, dễ thao tác, phù hợp với hầu hết các loại dây cáp.
   • Đầu cực lò xo (Spring-loaded terminals): Khuyến nghị cho các môi trường có độ rung lắc cao (như trên máy ép, máy dệt) vì lò xo tự động giữ chặt dây, không cần bảo trì siết lại ốc định kỳ. Việc lựa chọn đúng kiểu đấu nối giúp tăng tốc độ thi công và độ tin cậy của mối nối điện.

Xem thêm: Ứng dụng khởi động từ Siemens trong công nghiệp

Mua khởi động từ Siemens uy tín chính hãng ở đâu?

Để đảm bảo chất lượng và hiệu suất, việc mua khởi động từ Siemens chính hãng là yếu tố quan trọng. CÔNG TY TNHH TM&DV THIẾT BỊ ĐIỆN MẠNH TÙNG tự hào Đại lý uy tín của Siemens tại Việt Nam, cung cấp đầy đủ CO, CQ, giá cả cạnh tranh và dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật từ đội ngũ kỹ sư hơn 10 năm kinh nghiệm.

Lời kết

Việc lựa chọn khởi động từ Siemens phù hợp không chỉ đơn thuần là tra bảng thông số. Đó là quá trình cân nhắc tổng thể từ đặc tính của tải, môi trường vận hành đến khả năng tích hợp của hệ thống điều khiển. Một sự lựa chọn đúng đắn sẽ mang lại sự an tâm tuyệt đối, đảm bảo hệ thống điện vận hành ổn định, giảm thiểu thời gian dừng máy và tiết kiệm chi phí bảo trì trong dài hạn. Hy vọng với những hướng dẫn chi tiết trên, bạn đã có đủ cơ sở để tự tin chọn được mã sản phẩm Siemens tốt nhất cho nhu cầu của mình. Và đừng quên, MTEE luôn sẵn sàng đồng hành cùng bạn để cung cấp những giải pháp thiết bị điện chính hãng và dịch vụ kỹ thuật chuyên nghiệp nhất.

---

Cảm ơn quý khách đã truy cập vào website MTEE.VN. Kính chúc quý khách nhận được những thông tin hữu ích và có những trải nghiệm tuyệt vời trên trang.