Được sự ủng hộ của bạn đọc ở bài viết Công tắc tơ là gì, hôm nay Kiến Thức Tự Động Hóa xin chia sẽ Đọc thêm
Được sự ủng hộ của bạn đọc ở bài viết Công tắc tơ là gì, hôm nay Kiến Thức Tự Động Hóa xin chia sẽ tiếp bài viết Mạch khởi động sao tam giác và đảo chiều động cơ 3 pha. Trình bày chi tiết về sơ đồ đấu dây mạch điều khiển khởi động sao tam giác, mạch đảo chiều động cơ 3 pha và 1 pha.
Bạn đang đọc: Các phương pháp điều khiển tốc độ motor 3 pha
Mục lục
1 1. Giảm dòng khởi động ở động cơ không đồng bộ 3 pha1.2 1.2 Mở máy động cơ lồng sóc2 2. Mạch khởi động sao tam giác2.1 2.1 Mạch động lực2.2 2.2 Mạch điều khiển3 3. Mạch đảo chiều quay động cơ 3 pha4 4. Mạch đảo chiều sao tam giác5 5. Mạch đảo chiều quay động cơ 1 pha1. Giảm dòng khởi động ở động cơ không đồng bộ 3 pha
Động cơ không đồng bộ 3 pha có moment mở máy. Để mở máy được moment mở máy phải đủ lớn hơn moment cản của tải lúc mở máy. Đồng thời moment động cơ phải đủ lớn để thời gian mở máy trong phạm vi cho phép.
Dòng điện khi mở máy lớn gấp 5 – 7 lần dòng điện định mức. Đối với lưới điện công suất nhỏ sẽ làm cho điện áp mạng tụt xuống. Từ đó ảnh hưởng đến sự làm việc của các thiết bị khác. Vì thế ta cần có các biện pháp giảm dòng điện mở máy.
Đường đặc tính của động cơ KĐB
Động cơ sẽ làm việc ở điểm moment quay bằng moment cản.
1.1 Mở máy động cơ roto dây quấn
Khi mở máy, dây quấn roto nối với biến trở mở máy. Đầu tiên để giá trị biến trở lớn nhất, sau đó giảm dần đến không.
Khởi động động cơ roto dây quấn
Nhờ có RMỞ mà dòng điện mở máy giảm xuống. Tốc độ và Moment động cơ cũng phụ thuộc vào giá trị điện trở RMỞ. Do đó có thể dùng điện trở này điều khiển tốc độ động cơ roto dây quấn.
Đường đặc tính moment ứng với giá trị điện trở mở máy
1.2 Mở máy động cơ lồng sóc
Khi mở máy, giảm điện áp đặt vào động cơ, để giảm dòng điện mở máy. Khuyết điểm của phương pháp này là moment mở máy giảm rất nhiều. Vì thế nó chỉ sử dụng đối với các trường hợp không yêu cầu moment mở máy lớn. Sau đây là các phương pháp giảm điện áp:
a. Dùng điện kháng nối tiếp vào mạch StatoKhi mở máy động cơ được nối tiếp với điện kháng bằng cách cho cầu dao D1 đóng. Nhờ điện áp rơi trên điện kháng, điện áp trực tiếp đặt vào động cơ giảm đi k lần. Dòng điện khi đó giảm đi k lần, song moment giảm đi k2 lần vì moment tỉ lệ với bình phương điện áp.
Khi động cơ đã quay ổn định thì đóng cầu dao D2 để ngắn mạch điện kháng.
Giảm điện áp bằng điện kháng
b. Dùng máy tự biến ápĐặt nối tiếp với động cơ máy tự biến áp. Khi mở máy sẽ thay đổi con chạy về vị trí sao cho điện áp đặt vào động cơ nhỏ. Sau đó tăng dần lên bằng điện áp định mức.
Gọi k là hệ số biến áp của máy tự biến áp. Điện áp đặt vào động cơ lúc mở máy giảm đi k lần. Do đó moment động cơ sẽ giảm đi k2 lần.
Ở phương pháp này người ta đã tính được, khi mở máy dòng điện giảm đi k2 lần. Đây là ưu điểm so với phương pháp dùng điện kháng.
Giảm điện áp bằng máy tự biến áp
c. Phương pháp dùng mạch khởi động sao tam giácPhương pháp này chỉ dùng được cho động cơ làm việc bình thường ở chế độ tam giác. Trên nhãn động cơ thường sẽ ghi △/Y: 380 /660, vì điện lưới 3 pha của Việt Nam là 380V.
Khi mở máy ta nối chạy chế độ hình sao để điện áp đặt vào mỗi pha giảm đi √3 lần. Do đó moment cũng giảm đi (√3)2 = 3 lần. Sau khi mở máy thì chạy chế độ tam giác theo chế độ mặc định của động cơ.
Giảm điện áp bằng mạch khởi động sao tam giác
Lúc mở máy dòng điện dây sẽ mạng điện sẽ giảm đi 3 lần IDây Tam Giác = 3.IDây Hình Sao
Ưu điểm của mạch này là giá thành rẻ, mạch điện đơn giản.
d. Phương pháp dùng khởi động mềmKhởi động mềm là thiết bị được sử dụng chuyên biệt để hổ trợ quá khởi động và dừng của động cơ AC. Bảo vệ các sự cố quá dòng, quá áp, mất pha, lỗi pha đầu vào và ra, non tải, bảo vệ ngắn mạch cho tải, bảo vệ quá tải.
– Cấu tạo khởi động mềm gồm 3 cặp thyristor (SCR) đấu song song ngược.
– Nguyên lý của khởi động mềm:
+ Ở trạng thái ngắt điện, thyristor ngăn không cho dòng điện chạy qua. Khi ở trạng thái mở, thyristo mở dần góc kích cho phép dòng điện đi qua tăng dần. Động cơ bắt đầu khởi động và tăng tốc dần đến tốc độ định mức.
+ Điện áp được điều khiển bằng cách điều chỉnh góc mở của van thyristor. Khi van mở hoàn toàn, điện áp đặt vào động cơ đạt giá trị định mức. Khi đó khởi động mềm sẽ kích contactor đóng lại, động cơ chạy trực tiếp qua điện lưới.
– Ưu điểm của khởi động mềm là chỉnh được thời gian tăng tốc, giảm tốc, bảo vệ động cơ trong quá trình khởi động.
– Nhược điểm là khi giảm điện áp thì moment mở máy cũng sẽ giảm, giá thành cao.
Giảm điện áp bằng khởi động mềm
e. Khởi động máy bằng biến tầnBiến tần là thiết bị làm thay đổi tần số dòng điện đặt vào cuộn dây động cơ. Qua đó điều khiển được tốc độ động cơ trong suốt quá trình vận hành.
– Chức năng của biến tần:
+ Khởi động mềm và dừng mềm.
+ Thay đổi tốc độ động cơ một cách vô cấp, đảo chiều động cơ
+ Đầy đủ chức năng bảo vệ động cơ như quá dòng, mất pha, đảo pha, quá áp, …
+ Tiết kiệm năng lượng hiệu quả
– Nguyên lý hoạt động: Nguồn điện xoay chiều được chỉnh lưu thành nguồn 1 chiều nhờ cầu diode và bộ lọc DC. Nhờ đó hệ số Cosphi của biến tần có giá trị không phụ thuộc tải và lớn hơn 0,96. Sau đó điện áp một chiều được biến đổi nghịch lưu thành điện áp xoay chiều 3 pha bằng phương pháp điều chế độ rộng xung.
Nguyên lý hoạt động của biến tần
– Nhược điểm của biến tần là chi phí đầu tư lớn hơn, kích thước lớn hơn.
Xem thêm: Vợ Của Diễn Viên Việt Anh - Vợ Hai Diễn Viên Việt Anh Sau Gần 2 Năm Ly Hôn
2. Mạch khởi động sao tam giác
2.1 Mạch động lực
a. Sơ đồ mạch động lực
Sơ đồ mạch động lực khởi động mạch sao tam giác
b. Nguyên lý mạch động lực điều khiển sao tam giác– Sơ đồ mạch động lực dùng 3 contactor, 1 contactor chính có gắn với relay nhiệt. Và 1 relay chạy chế độ sao và 1 relay chạy chế độ tam giác. Động cơ có 6 đầu dây, 3 đầu đầu là U1, V1, W1 và 3 đầu cuối U2, V2, W2. Trong thực tế nhà sản xuất thường đặt chéo đầu dây động cơ như trong mạch điện. Mục đích để khi chạy chế độ hình sao chỉ cần nối 3 thanh đồng song song, thuận tiện cho việc đấu nối.
+ Khi contactor K và K☆ đóng sẽ nối 3 đầu cuối của động cơ W2, U2, V2 chụm lại. Động cơ chạy chế độ hình sao.
+ Khi contactor K và K△ đóng sẽ nối sao cho một cuộn dây không cùng 1 pha. Ví dụ trong mạch là U1 nối W2, V1 nối U2, W1 nối V2.
Tham khảo video về đấu dây mạch động lực mạch sao tam giác
2.2 Mạch điều khiển
a. Sơ đồ mạch điều khiển sao tam giác
Sơ đồ mạch điều khiển khởi động sao tam giác
b. Nguyên lý mạch điều khiển sao tam giác+ Khi nhấn nút ON thì contactor K và K☆ sẽ hút, động cơ chạy chế độ sao. Đồng thời đèn báo chạy sẽ sáng và Timer On Delay được cấp điện đếm thời gian.
+ Khi Timer T đếm đến thời gian đặt trước thì tiếp điểm thường đóng của Timer T mở ra, Contactor K☆ không còn cấp điện sẽ không còn hút. Đồng thời tiếp điểm thường hở của Timer T đóng lại, cấp điện cho Contactor K△ chạy chế độ tam giác.
Lúc này tiếp điểm thường hở của contactor K△ đóng lại duy trì cấp điện cho contactor K△. Đồng thời tiếp điểm thường đóng K△ mở ra, ngắt điện Timer T. Điều này giúp Timer T không còn ngậm điện sau khi khởi động xong.
Giá các loại timer Omron, Ckc, Hanyoung
+ Khi xảy ra quá tải thì tiếp điểm thường đóng của relay nhiệt ORL sẽ mở ra, động cơ dừng lại. Đồng thời tiếp điểm thường mở ORL hở ra cấp điện cho đèn báo lỗi sáng.
+ Khi nhấn nút OFF thì động cơ sẽ dừng dù đang chạy chế độ sao hay tam giác.
+ Hai tiếp điểm thường đóng K☆, K△ dùng để đảm bảo hai Contactor K☆ và K△ không chạy cùng lúc.
Tham khảo video về đấu dây mạch điều khiển mạch sao tam giác
3. Mạch đảo chiều quay động cơ 3 pha
3.1 Sơ đồ đấu dây mạch đảo chiều động cơ 3 pha
Sơ đồ đấu dây mạch đảo chiều quay động cơ 3 pha
3.2 Nguyên lý mạch đảo chiều động cơ 3 pha
– Mạch động lực dùng hai 2 contactor, 1 contactor chạy thuận K_T và 1 contactor chạy nghịch K_N. Hai contactor có thể dùng chung 1 relay nhiệt vì động cơ chỉ chạy 1 contactor tại 1 thời điểm.
– Mạch điều khiển:
+ Khi nhấn nút ON Thuận thì contactor chạy thuận hút, động cơ quay theo chiều thuận. Đồng thời cùng lúc đèn báo chạy thuận sẽ sáng.
+ Khi nhấn nút ON Nghịch thì contactor chạy nghịch hút, động cơ đảo 2 trong 3 dây nên quay chiều nghịch. Đồng thời đèn báo chạy nghịch sáng.
+ Hai tiếp điểm thường đóng của contactor K_N và K_T dùng để khóa chéo. Do đó mạch sẽ cấm đảo chiều khi 1 trong 2 khởi đang hút.
+ Nhấn nút OFF để dừng động cơ dù đang chạy thuận hoặc nghịch.
+ Khi xảy ra sự cố quá tải thì tiếp điểm thường đóng ORL của relay nhiệt mở ra, mạch dừng hoạt động. Đồng thời tiếp điểm thường hở ORL đóng lại, đèn báo lỗi được cấp điện sẽ sáng.
4. Mạch đảo chiều sao tam giác
Ta sẽ kết hợp hai mạch khởi động sao tam giác và mạch đảo chiều quay động cơ vào một mạch điện.
4.1 Sơ đồ đấu dây
– Mạch động lực
Mạch động lực đảo chiều sao tam giác
– Mạch điều khiển
Sơ đồ mạch điều khiển đảo chiều sao tam giác
4.2 Nguyên lý mạch điện
+ Khi nhấn nút chạy thuận ON_T thì contactor K_T hút, động cơ quay theo chiều thuận. Đồng thời tiếp điểm thường hở K_T đóng lại, động cơ thực hiện quá trình khởi động sao tam giác.
+ Khi nhấn nút chạy nghịch ON_N thì contactor K_N hút, động cơ quay chiều ngược lại. Đồng thời thực hiện quá trình khởi động sao tam giác.
+ Sau khi khởi động xong tiếp điểm thưởng đóng K△ mở ra ngắt điện Timer T.
Giá các loại timer Omron, Ckc, Hanyoung
+ Nhấn OFF thì mạch ngừng hoạt động.
+ Khi xảy ra sự cố quá tải, mạch ngừng hoạt đồng, đồng thời đèn báo lỗi sẽ sáng.
Tham khảo video mạch đảo chiều sao tam giác
5. Mạch đảo chiều quay động cơ 1 pha
Động cơ điện 1 pha gồm 2 cuộn dây là dây chạy và dây đề. Để đảo chiều động cơ thì người ta đảo chiều cuộn đề hoặc cuộn chạy.
5.1 Mạch đảo chiều động cơ 1 pha 4 dây
Khi đo điện trở để xác định thì điện trở của cuộn đề sẽ cao hơn cuộn chạy. Mạch dưới đây đảo chiều động cơ 1 pha bằng cách đảo chiều cuộn dây chạy.
Mạch đảo chiều động cơ 1 pha 4 dây
5.2 Mạch đảo chiều động cơ 1 pha 3 dây
Theo kinh nghiệm, nếu điện trở cuộn đề và cuộn chạy không giống nhau thì có 1 chiều động cơ sẽ nóng hơn. Động cơ ra 3 đầu dây thì hai cuộn dây sẽ nối chung 1 đầu gọi là dây chung. Sơ đồ mạch đảo chiều được vẽ như hình bên dưới.
