Tại sao dộng cơ khởi động sao tam giacs

Khi động cơ khởi động, dòng khởi động của động cơ rất lớn, gấp từ 5 đến 9 lần dòng định mức. Khi ta khởi động trực tiếp động cơ từ 10HP trở lên sẽ xảy ra hiện tượng sụt áp, gây ảnh hưởng đến các thiết bị khác, giảm tuổi thọ động cơ và các thiết bị đóng cắt, thiết bị bảo vệ, sinh nhiệt gây ảnh hưởng đến dây dẫn. Vì lý do đó, ta phải khởi động sao để giảm dòng điện khởi động.

Sơ đồ mạch khởi động sao tam giác

Sơ đồ mạch khởi động sao tam giác được mô tả như hình dưới:

Tại sao dộng cơ khởi động sao tam giacs

Mạch khởi động sao – tam giác

Nguyên lý hoạt động mạch sao tam giác

Cấp điện vào MCCB và MCB. Nhấn nút ON, điện sẽ đi qua RL là tiếp điểm thường mở RL đóng lại cấp điện cho cuộn K1. Tiếp điểm thường mở K1 đóng lại cấp điện cho cuộn K2. Lúc này động cơ đang khởi động chế độ sao.

Cùng lúc đó, điện cũng sẽ được cấp vào Timer. Timer sẽ đếm ngược thời gian để chuyển mạch từ cuộn hút K2 sang cuộn hút K3. Khi hết thời gian, tiếp điểm thường mở T1 đóng lại cấp điện cho cuộn hút K3. Tiếp điểm thường đóng K3 sẽ mở ra làm ngắt điện cuộn hút K2. Lúc này khởi động từ K2 ở trạng thái OFF. Khởi động từ K3 sẽ ở trạng thái ON. Khi đó cuộn hút RL2 có điện sẽ làm đóng tiếp điểm thường mở RL2 và mở tiếp điểm thường đóng RL2, làm Timer ở trạng thái OFF. Lúc này nguồn điện điều khiển phụ thuộc vào RL2. Động cơ sẽ vận hành ở chế độ tam giác.

Lựa chọn thiết bị bảo vệ cho mạch khởi động sao – tam giác

Bài toán : Một động cơ không đồng bộ có điện áp D/Y là: 380/660V, công suất định mức 175kW, hệ số công suất 0.8. Lựa chọn thiết bị động lực cho mạch khởi động sao, tam giác?

Trước khi vào vấn đề mời các bạn xem qua về mạch sao tam giác dùng 1 Timer ondelay.(hình 1)

Từ các dữ liệu trên ta tính được Idm = 333A. Đối với mạch sao tam giác, ta lựa chọn như sau:
MCCB đóng cắt: Dòng điện làm việc của MCCB I >= 333*1,3 = 433A. Tra cứu MCCB trên thị trường ta được dòng: MCCB Mitsubishi NF-H 3P series NF800-HEW 3P 450A.

Contactor: Dòng điện làm việc của Contactor K1: I1 >= (333/1,73)*1,3 >= 251A. Chọn ABB EK150-40-11 250A vẫn sử dụng được bình thường vì lý do vẫn còn nằm trong ngưỡng hệ số an toàn.

Tương tự ta chọn Contactor K3 có thông số giống với Contactor K1. Lý do tại sao chọn như vậy thì dòng điện trong mạch tam giác chúng đi qua 2 contactor K1 và K3, khi đó dòng điện làm việc của contactor được tính: Icontactor = (1/√3)*Idm. Với Idm là dòng điện định mức của động cơ.

Với Contactor đấu sao K2, do điện áp tăng lên √3 lần nên Icontactor = (1/3)*Idm. Như vậy ta tính được I2 >= (333/3)*1,3 >= 144A. Chọn Contactor ABB AX150-30-11-84 với dòng điện làm việc là 150A.

Chọn relay nhiệt ta chọn theo dòng điện định mức K1. Như vậy ta chọn được relay nhiệt TH-N220RH 210A Mitsubishi.

Thực tế nhận thấy rằng, khi động cơ hoạt động ở chế độ tam giác, dòng điện qua khởi K1 và khởi K3 được chia đôi. Do vậy, ta có thể chọn dòng làm việc của khởi K1 và K3 ở ngưỡng 200A. Tuy nhiên, việc này không được khuyến khích vì lâu ngày sẽ hư hỏng contactor nhanh hơn. Do đó, để thi công chất lượng cần phải chọn như trên.

Khi nào dùng khởi động sao tam giác ?

Chúng ta thường phân chia như sau:

  • Với động cơ có công suất <= 5kw chúng ta thường sử dụng khởi động trực tiếp
  • Với động cơ từ 5kw đến 45kw chúng ta thường sử dụng khởi động sao – tam giác
  • Với động cơ có công suất từ 45kw trở lên chúng ta sử dụng khởi động mềm hoặc qua biến tần

Động cơ nào dùng được khởi động sao tam giác ?

Động cơ phải có thông số điện áp tam giác/sao là: 380V/660V thì khi đó mới khởi động được sao tam giác. Nếu thông số điện áp tam giác/sao của động cơ là 220V/380V thì không thể sử dụng phương pháp khởi động sao tam giác. Như hình sau:

Khởi động sao tam giác là một hệ thống các thiết bị điện bao gồm contactor và mạch dẫn được đấu nối theo những sơ đồ mạch hình sao có chức năng bảo vệ mạch điện và các thiết bị khác có liên quan.

Tại sao dộng cơ khởi động sao tam giacs

Mạch khởi động sao - tam giác

Thông thường, khi khởi động thiết bị điện mang tính năng sản xuất, dòng điện khởi động sẽ có cường độ lớn gấp nhiều lần so với Idm khoảng từ năm đến chín lần vì thiết bị điện luôn tạo dòng phu cô lớn để phản ứng lại chế độ bão hòa từ. Do đó, dòng khởi động lớn là nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng sụt áp lưới điện gây ra nhiều tác hại cho các thiết bị liên quan và làm giảm tuổi thọ động cơ, độ bền của các thiết bị đóng ngắt và hệ thống dây dẫn. Và từ đó, sự ra đời của đấu nối sao tam giác sẽ là giải pháp giúp giảm giá trị của dòng khởi động.

Tại sao dộng cơ khởi động sao tam giacs

Khởi động động cơ bằng mạch sao tam giác

Trong thực tiễn công việc và cuộc sống, có rất nhiều trường hợp cần phải sử dụng đấu nối sao tam giác. Dưới đây là một số yếu tố cần lưu ý khi sử dụng đấu nối tam giác.

+ Thứ nhất, công suất động cơ có quá lớn hay không, thông thường nếu dưới 7 kW thì người sử dụng có thể khởi động trực tiếp, với động cơ có công suất quá lớn thì cần phải có sự hỗ trợ thêm của biến tần và khởi động mềm.

+ Thứ hai là đặc tính tải của động cơ trong quá trình khởi động có bị hạn chế đến mức tối thiểu khi thiết bị khởi động hay không.

+ Thứ ba là chất lượng điện nơi lắp đặt, công suất máy biến áp và dây dẫn có quá lớn và gây ảnh hưởng đến thiết bị điện hay không. Nếu có thì việc lắp đặt đấu nối sao tam giác là tất yếu.

+ Thứ tư là tần suất khởi động của động cơ, nếu quá lớn thì cần phải sử dụng mạch đấu nối sao tam giác.

Từ những trường hợp này có thể thấy khi lựa chọn sử dụng đấu nối tam giác sao cần phải lưu ý rất nhiều trường hợp để đấu nối phát huy tối đa khả năng hoạt động. Bên cạnh đó, tùy vào tình trạng thực tế tại các nhà máy, xí nghiệp còn phụ thuộc vào quá trình sản xuất, nhu cầu sử dụng, không gian lắp đặt,… Vì vậy, quý khách cần phải lưu ý thật kĩ cũng như liên lạc trực tiếp với các đơn vị phân phối có uy tín để được tư vấn về sản phẩm một cách bài bản và chính xác trước khi tiến hành mua và lắp đặt đấu nối sao tam giác.

Tại sao dộng cơ khởi động sao tam giacs

Động cơ phải đấu nối sao tam giác hoặc dùng biến tần

Đa số các mạch sao tam giác hiện nay thường hoạt động theo nguyên lí sau: đầu tiên, khi có dòng điện đi vào mạch thì các động cơ sẽ chạy đến mức chế độ sao cho giảm giá trị dòng khởi động xuống mức 1/3 so với định mức và sau đó thì chuyển sang chế độ tam giác để đảm bảo cho công suất động cơ và nhu cầu của tải điện hoạt động và vòng tuần hoàn này sẽ được lặp lại khi có một dòng điện mới đi vào.

Tại sao dộng cơ khởi động sao tam giacs

Sơ đồ nguyên lý mạch chuyển đổi sao - tam giác


 Tham khảo giá thiết bị điện tại đây: Bảng giá thiết bị điện LS


- Ưu điểm:

+ Dễ dàng lắp đặt, chi phí rẻ và khả năng hoạt động nhanh chóng giúp bảo vệ cho các thiết bị điện liên quan và hệ dây dẫn, contactor.

+ Dễ sữa chữa khi hư hỏng thiết bị trong mạch.

- Nhược điểm: Cần một diện tích rộng để lắp đặt và đôi khi gây cản trở vị trí của các thiết bị điện được lắp cùng khu vực.