PHÂN TÍCH PHƯƠNG PHÁP KHỞI ĐỘNG SAO TAM GIÁC
Phương pháp khởi động sao tam giác được áp dụng nhiều trong các lĩnh vực với những động cơ có công suất trung bình, với ưu điểm giảm dòng khởi động xuống 1/3 lần so với khởi động trực tiếp, tiết kiệm nhiều về mặt chi phí….
Công dụng của đấu nối sao tam giác
Khi khởi động động cơ điện mang cơ cấu sản xuất, thì dòng điện khởi động sẽ tăng gấp nhiều lần, cụ thể là từ 5 đến 9 lần Iđm. Vì động cơ luôn tạo dòng phu cô có giá trị lớn để chống lại sự thay đổi bão hòa từ dòng khởi động lớn. Dòng khởi động lớn là nguyên nhân gây ra:
- Hiện tượng sụt áp lưới điện ảnh hưởng đến thiết bị khác
- Ảnh hưởng nghiêm trọng đến tuổi thọ của động cơ, độ bền của thiết bị đóng cắt và dây dẫn
Do đó, người ta cần phải tìm ra các phương pháp khởi động cho động cơ sao cho làm giảm được giá trị dòng khởi động. Và có nhiều các thiết bị dùng mạch khởi động sao tam giác với các động cơ công suất trung bình, hoặc dùng biến tần, khởi động mềm với các động cơ có công suất lớn. Tùy theo vào nhu cầu sử dụng, ứng dụng cụ thể và hiệu suất kinh tế mà có lựa chọn phù hợp.
Vậy mục đích cuối cùng khi sử dụng mạch khởi động sao tam giác, hay dùng khởi động mềm là muốn làm giảm dòng khởi động để nhằm mục đích đảm bảo tuổi thọ của động cơ và độ bền của thiết bị đóng cắt, dây dẫn, và sự ổn định của lưới điện.
Trường hợp nào dùng phương pháp khởi động sao tam giác
Trên thực tế, có rất nhiều cách để khởi động động cơ như dùng điện trở thứ cấp, sơ cấp, dùng biến áp tự ngẫu, cuộn kháng, dùng khởi động mềm, biến tần và phương pháp sao tam giác cũng là một lựa chọn.
Việc sử dụng phương pháp khởi động sao tam giác hiện phụ thuộc vào khá nhiều yếu tố.
- Công suất của động cơ có lớn hay không, thường thì dưới 7 kW sẽ có thể khởi động trực tiếp, với động cơ quá lớn thì phải sử dụng khởi động mềm hoặc biến tần
- Dựa vào đặc tính tải của động cơ trong quá trình khởi động, tải có hạn chế tối thiểu khi khởi động hay không?
- Chất lượng điện ở nơi đó, công suất của trạm điện
- Tần suất khởi động động cơ.
- Mức chi phí cho khởi động sao tam giác lúc nào cũng rẻ hơn so với sử dụng biến tần hoặc khởi động mềm.
Với ưu điểm là chi phí thấp, dễ dàng sử dụng và lắp đặt, khởi động sao tam giác được ứng dụng nhiều trong thực tế hiện nay.
Nguyên lý hoạt động mạch khởi động sao tam giác
Nguyên lý của phương pháp khởi động sao tam giác khá đơn giản. Đầu tiên cho động cơ chạy chế độ sao với mục đích để giảm giá trị dòng khởi động xuống 1/3 so với định mức. Sau một khoảng thời gian thì tiến hành chuyển sang chế độ tam giác để đảm bảo yếu tố an toàn cho công suất động cơ và nhu cầu của tải.
Chúng ta cần căn cứ vào công suất, đặc tính của tải để có thể lựa chọn được phương pháp khởi động sao cho phù hợp.
Không phải động cơ không đồng bộ ba pha nào cũng có thể sử dụng được phương pháp khởi động sao tam giác. Cụ thể như với điện lưới 3 pha là 380 V thì động cơ phải có thông số sao/ tam giác là 380/660 thì mới sử dụng được phương pháp này. Cũng cần lưu ý, khi ký hiệu sao/tam giác là 220/380 thì không sử dụng được.
Sơ đồ mạch sao tam giác
Sơ đồ mạch sao tam giác được chia làm hai phần chính là mạch điều khiển và mạch động lực như trên hình vẽ.
Để xây dựng lên được một tủ điện khởi động sao tam giác cho động cơ không đồng bộ 3 pha thì gồm có các thiết bị sau:
- Aptomat để đóng cắt mạnh điện tổng của tủ
- Contactor để đóng cắt động cơ, thiết bị từ chế độ sao sang tam giác sang chế độ điều khiển
- Rơle nhiệt mục đích để bảo vệ động cơ quá dòng
- Timer: điều khiển thời gian chuyển đổi chế độ sao sang tam giác
- Phụ kiện kèm theo như: nút bấm, đèn báo, dây dẫn, rơ le trung gian, đầu đấu nối, và các vật dụng hỗ trợ kèm theo.
Căn cứ vào công suất cụ thể của từng động cơ mà từ đó có thể lựa chọn thiết bị điện như Aptomat, Contactor sao cho phù hợp nhất. Ngoài ra, thường được trang bị thêm bộ bảo vệ quá áp, mất dây trung tính hay mất pha với mục đích để hoàn thiện hệ thống tủ điều khiển động cơ.
Cách đấu mạch điện sao tam giác
Bảng đấu nối sơ đồ mạch điện sao tam giác bao gồm các timer, rơle nhiệt để bảo vệ động cơ, contactor và các tiếp điểm thường đóng, thường mở.
Nhìn hình trên có thể thấy có 3 contactor theo thứ tự lần lượt là contactor sao, contactor tam giác và contactor chính.
Bật aptomat, nhấn nút thì contactor sao và contactor chính sẽ đóng tiếp điểm, động cơ sẽ khởi động chế độ sao trong thời gian T theo setup của timer.
Lúc này sẽ thấy, dòng điện từ 3 pha lửa sẽ chạy qua contactor chính (contactor đầu tiên) rồi qua U1, V1, W1 đầu vào của cuộn dây động cơ, và đầu W2, U2, V2 được nối chụm lại nhờ một contactor sao đóng tiếp điểm.
Sau một khoảng thời gian nhất định thì contactor sao (số 2) sẽ nhả ra và contactor tam giác (số 3) tiếp theo sẽ đóng lại cho động cơ chạy chế độ tam giác, để hoạt động với đúng công suất của nó.
