Bạn có nghe thấy âm thanh bất thường như tiếng rung hoặc ồn phát ra từ tủ điện? Rất có thể, khởi động từ (contactor) đang gặp sự cố. Tiếng ồn này không chỉ gây phiền toái mà còn là dấu hiệu cảnh báo về những vấn đề tiềm ẩn, có thể ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống điện. Bài viết này sẽ đi sâu vào nguyên nhân gây ra tiếng ồn ở khởi động từ, cách khắc phục hiệu quả để đảm bảo hệ thống điện của bạn vận hành êm ái và an toàn.
1. Khởi động từ là gì?
Khởi động từ (contactor) là một thiết bị điện dùng để đóng, ngắt mạch điện động lực (mạch có dòng điện lớn) một cách gián tiếp, thông qua một cuộn dây điện từ (cuộn hút). Nói một cách đơn giản, khởi động từ giống như một công tắc điện, nhưng có thể điều khiển được từ xa và chịu được dòng điện lớn hơn.
Khởi động từ được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điện công nghiệp và dân dụng, đặc biệt là để:
- Điều khiển động cơ: Khởi động, dừng và đảo chiều động cơ điện.
- Điều khiển hệ thống chiếu sáng: Bật, tắt các đèn công suất lớn.
- Điều khiển hệ thống sưởi ấm: Bật, tắt các lò sưởi điện.
- Điều khiển các tải điện khác: Bơm, quạt, máy nén khí,…
Khi có dòng điện chạy qua cuộn hút, cuộn hút sẽ tạo ra một lực từ trường. Lực từ trường này sẽ hút lõi thép di động, làm đóng các tiếp điểm chính của khởi động từ, cho phép dòng điện chạy qua mạch động lực. Khi ngắt dòng điện qua cuộn hút, lực từ trường mất đi, lò xo sẽ đẩy lõi thép di động trở về vị trí ban đầu, làm mở các tiếp điểm chính và ngắt mạch điện.
2. Nguyên nhân khởi động từ bị kêu
Tiếng ồn phát ra từ khởi động từ thường là dấu hiệu của một hoặc nhiều vấn đề bên trong thiết bị. Dưới đây là các nguyên nhân phổ biến:
2.1. Do vấn đề nguồn cấp điều khiển
Nguồn cấp điều khiển là nguồn điện cung cấp cho cuộn hút của khởi động từ. Nếu nguồn cấp này không đảm bảo, có thể gây ra tiếng ồn.
2.1.1. Dòng điện không đủ
Cuộn hút của khởi động từ cần một dòng điện đủ lớn để tạo ra một lực từ trường đủ mạnh. Lực từ trường này có nhiệm vụ hút lõi thép di động, đóng các tiếp điểm chính và duy trì trạng thái đóng đó. Nếu dòng điện không đủ, lực từ trường sẽ yếu, không đủ sức giữ lõi thép, dẫn đến hiện tượng lõi thép bị rung, va đập vào lõi thép tĩnh và gây ra tiếng ồn “vo ve” hoặc “rè rè”.
Nguyên nhân cụ thể:
- Nguồn cấp yếu: Nguồn điện cung cấp (ắc quy, máy biến áp,…) bị yếu, không đủ công suất.
- Dây dẫn quá nhỏ: Dây dẫn từ nguồn đến cuộn hút có tiết diện quá nhỏ so với dòng điện yêu cầu, gây sụt áp trên đường dây.
- Tiếp xúc kém: Các điểm nối dây (cầu đấu, ốc vít,…) bị lỏng, bị oxy hóa, hoặc bị bẩn, làm tăng điện trở tiếp xúc và gây sụt áp.
2.1.2. Điện áp không đủ/không ổn định
Tương tự như dòng điện, điện áp cấp cho cuộn hút cũng phải đủ và ổn định. Điện áp thấp hoặc không ổn định (lúc lên lúc xuống) sẽ khiến lực từ trường của cuộn hút thay đổi liên tục, không đủ sức giữ lõi thép, gây ra hiện tượng rung và tiếng ồn.
Nguyên nhân cụ thể:
- Nguồn cấp yếu/không ổn định: Máy biến áp bị quá tải, điện lưới chập chờn,…
- Sụt áp trên đường dây: Dây dẫn quá dài hoặc tiết diện quá nhỏ.
- Các thiết bị khác gây nhiễu: Các thiết bị điện tử công suất lớn (biến tần, bộ điều khiển tốc độ,…) có thể tạo ra sóng hài, gây nhiễu cho nguồn điện.
Điện áp định mức và dải hoạt động:
- Mỗi cuộn hút của khởi động từ đều có một điện áp định mức (ví dụ: 220V, 380V,…).
- Tuy nhiên, cuộn hút thường có một dải điện áp hoạt động cho phép (ví dụ: 85% – 110% điện áp định mức).
- Nếu điện áp cấp nằm ngoài dải này (quá thấp hoặc quá cao), khởi động từ có thể không hoạt động đúng cách, gây ra tiếng ồn hoặc thậm chí hư hỏng.
2.2. Do vấn đề về cuộn hút
Bản thân cuộn hút của khởi động từ cũng có thể là nguyên nhân gây ra tiếng ồn.
- Cuộn hút bị lỏng: Nếu cuộn hút không được lắp ráp hoặc cố định chắc chắn vào lõi thép, nó có thể bị rung lắc khi có dòng điện chạy qua, tạo ra tiếng ồn.
- Cuộn hút bị hư hỏng:
- Chập vòng: Một số vòng dây trong cuộn hút bị chạm vào nhau do lớp cách điện bị hỏng, làm giảm số vòng dây hiệu dụng và gây ra hiện tượng quá nhiệt, phát ra tiếng ồn.
- Cháy một phần: Cuộn hút có thể bị cháy một phần do quá nhiệt hoặc do các nguyên nhân khác, làm thay đổi đặc tính điện và gây ra tiếng ồn.
- Hở mạch: Dây của cuộn hút bị đứt (hở mạch), khiến khởi động từ không hoạt động hoặc hoạt động chập chờn, phát ra tiếng ồn.
- Điện áp quá cao: Cấp điện áp quá cao cho cuộn hút sẽ làm cuộn hút nóng lên nhanh, gây hư hỏng.
2.3. Do bụi bẩn và tạp chất
Bụi bẩn và tạp chất tưởng chừng như vô hại, nhưng lại có thể ảnh hưởng lớn đến hoạt động của khởi động từ.
Bụi bẩn trên bề mặt tiếp điểm:
- Bụi bẩn, mạt kim loại, mảnh nhựa,… bám trên bề mặt tiếp điểm chính và tiếp điểm phụ.
- Lớp bụi bẩn này tạo ra một lớp cách điện mỏng, làm tăng điện trở tiếp xúc.
- Khi dòng điện chạy qua, điện trở tiếp xúc cao sẽ gây ra hiện tượng phóng điện (hồ quang nhỏ) và phát ra tiếng ồn.
Bụi bẩn kẹt trong cơ cấu cơ khí:
- Bụi bẩn có thể lọt vào các khe hở giữa các bộ phận chuyển động của khởi động từ (lõi thép di động, lò xo,…).
- Bụi bẩn làm tăng ma sát, cản trở chuyển động của các bộ phận này, gây ra tiếng ồn “kẹt kẹt” hoặc “lạch cạch”.
Gỉ sét:
- Gỉ sét (oxit kim loại) hình thành trên bề mặt lõi thép hoặc các bộ phận kim loại khác do tác động của độ ẩm và môi trường.
- Lớp gỉ sét làm tăng khe hở giữa lõi thép tĩnh và lõi thép di động, làm giảm lực từ và gây ra tiếng ồn.
- Gỉ sét cũng có thể làm kẹt các bộ phận chuyển động.
2.4. Do tiếp điểm bị mòn
Tiếp điểm là bộ phận chịu tác động trực tiếp của dòng điện và quá trình đóng/ngắt, nên dễ bị mòn và hư hỏng theo thời gian.
Tiếp điểm bị mòn:
- Khi khởi động từ đóng/ngắt, các tiếp điểm sẽ va đập vào nhau.
- Quá trình này lặp đi lặp lại nhiều lần sẽ làm mòn dần bề mặt tiếp điểm.
- Tiếp điểm bị mòn sẽ không tiếp xúc tốt, gây ra tiếng ồn và tăng điện trở tiếp xúc.
Tiếp điểm bị cháy/hồ quang:
- Khi đóng/ngắt dòng điện lớn, đặc biệt là khi có tải cảm (như động cơ), có thể xảy ra hiện tượng hồ quang điện.
- Hồ quang điện có nhiệt độ rất cao, làm nóng chảy và làm bay hơi kim loại trên bề mặt tiếp điểm, tạo ra các vết cháy, rỗ.
- Tiếp điểm bị cháy sẽ tiếp xúc kém, gây ra tiếng ồn và có thể dẫn đến hư hỏng hoàn toàn.
2.5. Do lắp đặt sai cách
Việc lắp đặt khởi động từ không đúng kỹ thuật cũng có thể là nguyên nhân gây ra tiếng ồn.
- Khởi động từ không được cố định chắc chắn: Nếu khởi động từ không được bắt vít hoặc gắn chặt vào tủ điện, bảng điện hoặc bề mặt lắp đặt, nó có thể bị rung lắc khi cuộn hút đóng/ngắt, tạo ra tiếng ồn.
- Các đầu nối dây bị lỏng:
-
- Các đầu nối dây nguồn và dây điều khiển bị lỏng, không được siết chặt, sẽ tạo ra tiếp xúc kém.
- Tiếp xúc kém gây ra sụt áp, làm giảm dòng điện qua cuộn hút và gây ra tiếng ồn.
2.6. Do tuổi thọ máy hoặc môi trường hoạt động
Khởi động từ cũ:
- Các bộ phận cơ khí (lò xo, lõi thép,…) có thể bị mòn, yếu sau một thời gian dài sử dụng.
- Lớp cách điện của cuộn hút có thể bị lão hóa, giảm khả năng cách điện.
- Các tiếp điểm bị mòn, cháy.
- Tất cả những yếu tố này có thể dẫn đến hoạt động không ổn định và gây ra tiếng ồn.
Môi trường khắc nghiệt:
- Nhiệt độ cao: Làm tăng tốc độ lão hóa của các bộ phận, đặc biệt là cuộn hút.
- Độ ẩm cao: Gây gỉ sét, ăn mòn các bộ phận kim loại.
- Bụi bẩn: Gây tắc nghẽn, tăng ma sát, làm bẩn tiếp điểm.
- Hóa chất: Có thể ăn mòn các bộ phận của khởi động từ.
- Rung động: Gây lỏng các bộ phận, làm mòn các chi tiết cơ khí.
3. Cách khắc phục khởi động từ bị kêu nhanh, hiệu quả
Khi phát hiện khởi động từ phát ra tiếng ồn bất thường, bạn cần nhanh chóng kiểm tra và khắc phục để tránh những hư hỏng nghiêm trọng hơn. Dưới đây là các bước thực hiện:
3.1. Ngắt nguồn điện
Đây là bước quan trọng nhất để đảm bảo an toàn:
- Luôn luôn ngắt nguồn điện cấp cho khởi động từ và các thiết bị liên quan trước khi thực hiện bất kỳ thao tác kiểm tra, sửa chữa hoặc thay thế nào.
- Sử dụng bút thử điện để kiểm tra lại xem đã ngắt điện hoàn toàn chưa.
- Cảnh báo cho những người xung quanh biết bạn đang làm việc với hệ thống điện.
3.2. Kiểm tra nguồn cấp điện
Sau khi đã đảm bảo an toàn, bạn tiến hành kiểm tra nguồn cấp điện cho cuộn hút của khởi động từ:
- Đo điện áp:
- Sử dụng đồng hồ vạn năng (VOM) để đo điện áp tại hai đầu cuộn hút (thường ký hiệu là A1 và A2) của khởi động từ khi đang có lệnh đóng.
- Đảm bảo điện áp đo được nằm trong dải điện áp hoạt động cho phép của cuộn hút (thông tin này thường được ghi trên nhãn của khởi động từ hoặc trong tài liệu kỹ thuật).
- Kiểm tra dòng điện (nếu có thể):
- Nếu có ampe kìm, bạn có thể đo dòng điện chạy qua cuộn hút khi khởi động từ đang đóng.
- So sánh giá trị đo được với dòng điện định mức của cuộn hút (thông tin này cũng thường có trên nhãn).
- Kiểm tra dây dẫn:
- Kiểm tra xem dây dẫn cấp nguồn cho cuộn hút có bị lỏng, đứt, hoặc bị ăn mòn không.
- Đảm bảo dây dẫn có tiết diện phù hợp với dòng điện của cuộn hút.
- Kiểm tra nguồn cấp:
- Kiểm tra xem nguồn điện cung cấp cho khởi động từ có ổn định không (không bị sụt áp, không bị chập chờn).
- Nếu sử dụng máy biến áp điều khiển, kiểm tra xem máy biến áp có hoạt động bình thường không.
3.3. Kiểm tra cuộn hút
Tiếp theo, kiểm tra chính cuộn hút của khởi động từ:
- Quan sát bằng mắt: Kiểm tra xem cuộn hút có bị cháy, có mùi khét, hoặc có dấu hiệu hư hỏng nào khác không (ví dụ: bị biến dạng, bị nứt,…).
- Đo điện trở:
- Sử dụng đồng hồ vạn năng (VOM) ở thang đo điện trở (ohm) để đo điện trở của cuộn hút.
- So sánh giá trị đo được với giá trị điện trở định mức của cuộn hút (thông tin này thường có trong tài liệu kỹ thuật của khởi động từ).
Lưu ý:
- Nếu điện trở quá cao (vô cùng) hoặc bằng 0, cuộn hút có thể đã bị hỏng (hở mạch hoặc chập mạch).
- Nếu điện trở thấp hơn đáng kể so với giá trị định mức, cuộn hút có thể bị chập vòng.
3.4. Kiểm tra bụi bẩn và tạp chất
- Quan sát kỹ: Kiểm tra xem có bụi bẩn, mạt kim loại, mảnh nhựa,… bám trên bề mặt tiếp điểm, lõi thép, hoặc kẹt trong các bộ phận chuyển động của khởi động từ không.
- Vệ sinh:
- Sử dụng khí nén (bình xịt khí nén) để thổi sạch bụi bẩn.
- Có thể dùng bàn chải mềm hoặc tăm bông để làm sạch các khe hở.
- Đối với các tiếp điểm, có thể sử dụng dung dịch vệ sinh tiếp điểm chuyên dụng (contact cleaner) để làm sạch.
Lưu ý: Không sử dụng các vật liệu cứng, có tính mài mòn (giấy nhám,…) để làm sạch tiếp điểm, vì có thể làm hỏng bề mặt tiếp điểm.
- Kiểm tra rỉ sét: Kiểm tra các bề mặt của lõi thép xem có bị rỉ sét không, nếu có tiến hành thay thế
3.5. Kiểm tra tiếp điểm
- Quan sát bằng mắt: Kiểm tra xem các tiếp điểm chính và tiếp điểm phụ có bị mòn, cháy, rỗ, hoặc bị biến dạng không.
- Đo điện trở tiếp xúc (nếu có thể):
-
- Nếu có đồng hồ đo điện trở tiếp xúc (micro-ohmmeter), bạn có thể đo điện trở tiếp xúc của các tiếp điểm khi khởi động từ đang đóng.
- Giá trị điện trở tiếp xúc quá cao cho thấy tiếp điểm bị mòn hoặc bị bẩn.
3.6. Kiểm tra lắp đặt
- Độ chắc chắn: Đảm bảo khởi động từ được gắn chặt vào tủ điện, bảng điện hoặc bề mặt lắp đặt. Nếu khởi động từ bị lỏng, nó có thể rung khi hoạt động.
- Đầu nối dây: Kiểm tra xem tất cả các đầu nối dây (dây nguồn, dây điều khiển) có được siết chặt không. Các đầu nối lỏng có thể gây ra tiếp xúc kém và sụt áp.
4. Cách ngăn ngừa tiếng ồn từ khởi động từ
Để khởi động từ hoạt động êm ái, bền bỉ và giảm thiểu tiếng ồn, bạn có thể thực hiện các biện pháp phòng ngừa sau:
- Lựa chọn sản phẩm chất lượng: Ưu tiên khởi động từ của các thương hiệu uy tín, có nguồn gốc rõ ràng và thông số kỹ thuật phù hợp với tải và điều kiện hoạt động. Tham khảo ý kiến chuyên gia để chọn được sản phẩm tốt nhất.
- Lắp đặt đúng kỹ thuật: Tuân thủ hướng dẫn lắp đặt của nhà sản xuất. Gắn chặt khởi động từ vào tủ điện hoặc bề mặt lắp đặt, siết chặt các đầu nối dây. Chọn vị trí lắp đặt khô ráo, thoáng mát, tránh bụi bẩn, hóa chất và nhiệt độ cao.
- Bảo trì định kỳ: Lên lịch kiểm tra và vệ sinh khởi động từ thường xuyên. Vệ sinh bụi bẩn, kiểm tra các đầu nối dây, kiểm tra dấu hiệu hư hỏng, đo điện áp và dòng điện cấp cho cuộn hút (nếu có thể) và kiểm tra hoạt động đóng/ngắt.
- Sử dụng đúng cách: Không sử dụng khởi động từ vượt quá công suất. Tránh đóng/ngắt quá thường xuyên. Sử dụng các biện pháp giảm dòng khởi động cho động cơ (nếu có thể).
- Đảm bảo môi trường hoạt động tốt: Duy trì nhiệt độ, độ ẩm, và độ sạch của môi trường xung quanh khởi động từ. Tránh hóa chất ăn mòn và rung động.
- Thay thế khi cần thiết: Thay thế khởi động từ đã quá cũ hoặc bị hư hỏng.
Xem thêm:
Tiếng ồn phát ra từ khởi động từ không chỉ gây khó chịu mà còn là dấu hiệu cảnh báo về những vấn đề tiềm ẩn trong hệ thống điện. Việc xác định đúng nguyên nhân và áp dụng biện pháp khắc phục kịp thời là rất quan trọng để đảm bảo an toàn và hiệu quả hoạt động. Nếu cần tư vấn chọn mua thiết bị điện Siemens chính hãng, hãy liên hệ đến Thanh Thiên Phú qua hotline 08.12.77.88.99 để được hỗ trợ nhanh nhất nhé!
