Chào bạn đọc.
Hẳn là trong đời sống không ít thì nhiều chúng ta cũng đã từng bắt gặp những loại động cơ to nhỏ khác nhau, đơn cử như là chiếc máy bơm nước trong gia đình hay là những loại máy móc trong công nghiệp sử dụng động cơ 3 pha. Và tùy vào mục đích sử dụng động cơ mà người ta lại sử dụng nhiều kiểu khởi động động cơ khác nhau. Bài viết này mình sẽ đưa ra cái nhìn khái quát về các kiểu khởi động và ưu nhược điểm của từng loại khởi động để các bạn có thể nắm bắt và ứng dụng được vào công việc của mình.
Motor 3 pha hay còn gọi là động cơ ba pha thường được sử dụng nhiều môi trường công nghiệp và sản suất với ưu điểm là mạnh mẽ, ổn định và không gây ô nhiễm môi trường như những loại động cơ xăng, dầu truyền thống. Qua từng thời kì phát triển của động cơ ba pha thì lại có những kiểu khởi động động cơ ba pha mới được phát minh ra. Tựu trung lại chúng ta đã phát minh ra những kiểu khởi động sau: khởi động trực tiếp, khởi động sao tam giác, khởi động cuộn kháng, khởi động biến tần, khởi động bù khởi động và khởi động điện trở sơ cấp.
Sau đây mình sẽ giới thiệu tới mọi người 4 trên 6 kiểu khởi động trên.
1. Khởi động trực tiếp (直入れ始動：ちょくいれしどう).
Là mạch động cơ kết nối trực tiếp với một thiết bị đóng cắt nguồn điện gồm một công tắc tơ và rơ le nhiệt hay người ta hay gọi là khởi động từ (マグネットスイッチ)
Ưu điểm dễ nhận thấy nhất của phương pháp khởi động này là dễ đấu nối và bảo trì khắc phục sự cố, giá thành rẻ.
Nhược điểm của nó cũng không ít như là sinh ra dòng khởi động lớn gấp 6 đến 10 lần dòng điện định mức của động cơ nên thiết bị bảo vệ mạch điện cũng phải lớn hơn bình thường nên cần yêu cầu kinh nghiệm tính chọn thiết bị kĩ càng hơn, mômen khởi động lớn nên nhanh gây hao mòn thiết bị, dễ gây ra hiện tượng sụt áp hệ thống. Chỉ sử dụng được cho những hệ thống vận hành với tốc độ cố định.
Vậy khi nào chúng ta sử dụng phương pháp này để khởi động động cơ 3 pha, chỉ nên sử dụng phương pháp này cho những động cơ có công suất nhỏ hơn 7.5kw để đảm bảo tối ưu chí phí thiết kế vận hành.
2. Khởi động sao tam giác (スターデルタ始動)
Nguyên lý mạch: Khi đóng 2 công tắc tơ MC1 và MC3, MC2 ở trạng thái mở thì động cơ chạy ở chế độ nối dây kiểu sao do 3 điểm X,Y,Z chụm lại với nhau khi động cơ đã hoạt động được 1 thời gian thì mở MC3 và đóng MC2 ngay lập tức để chuyển qua kiểu vận hành chế độ nối dây tam giác để tối ưu vận tốc và lực mômen xoắn.
Tại sao lại sinh ra cách khởi động này đơn giản là vì ưu điểm của nó khắc phục được nhược điểm của phương pháp khởi động trực tiếp với những động cơ công suất lớn tại vì dòng khởi động của động cơ lúc chạy chế độ sao chỉ bằng 1/3 so với chạy ở chế độ tam giác và lực mômen xoắn cũng giảm đi 1/3. Điều này giúp giảm tình trạng sụt áp hế thống và hao mòn thiết bị với những động cơ công suất lớn.
Ưu điểm là rất lớn nhưng nhược điểm thì nó cũng thể hiện rõ ở mạch điện trên là số lượng thiết bị nhiều hơn tủ điều khiển to hơn và điều khiển phức tạp hơn, dẫn đến chi phí đầu tư cao hơn.
Vậy nên trong thực tế chỉ những động cơ nào có công suất lớn trên 5.5kw thì mới thường sử dụng phương pháp này để khởi động động cơ 3 pha.
3. Khởi động cuộn kháng (リアクトル始動).
Nguyên lý vận hành: một cuộn cảm (cuộn dây) được chèn vào giữa động cơ và nguồn điện, và dòng điện khởi động bị triệt tiêu bởi trở kháng (điện trở) của cuộn cảm này. Việc lắp một cuộn kháng vào phía sơ cấp của động cơ sẽ làm giảm điện áp, giảm dòng điện khởi động và mômen khởi động. Khi tốc độ động cơ đạt gần đến tốc độ định mức, cuộn kháng sẽ bị đoản mạch để duy trì trạng thái khởi động.
Nhìn mạch điện này thì thấy đơn giản nhưng thiết bị bên ngoài thực tế sẽ rất to đó cũng chính là nhược điểm của phương pháp khởi động này.
Thực tế lúc đi làm mình cũng chưa được tiếp xúc với phương pháp khởi động này bao giờ.
4. Khởi động biến tần (インバーター始動).
Biến tần( INV) là thiết bị trung gian kết nối giữa nguồn điện và động cơ 3 pha, thông qua điều khiển biến tần để điều khiển tần số dòng điện qua động cơ nhằm thay đổi tốc độ trong quá trình khởi động cũng như vận hành.
Đây là phương pháp khởi động mà mình hay gặp nhất trong các tủ điện công nghiệp hiện nay, kích thước của thiết bị này cũng rất đa dạng nhìn chung thì cũng không nhỏ nhưng điểm đặc biệt mà phương pháp này mang lại nằm chính ngay ở tên gọi của nó, khi sử dụng thiết bị này thì tần số có thể điều chỉnh được ở nhiều mức khác nhau từ đó điều khiển được tốc độ quay hay mômen xoắn của động cơ. Vì vậy việc khởi động động cơ 3 pha vô cùng mượt mà, giúp tiết kiệm đáng kể lượng điện năng.
Ngoài ra khi thiết bị này được điều khiển trực tiếp bởi PLC thì nó trở nên vô cùng linh hoạt trong nhiều điều kiện vận hành khác nhau.
Nhược điểm của thiết bị này là chi phí đầu tư ban đầu cao không thích hợp cho những dự án ngắn ngày cần hoàn vốn nhanh chóng.
Tổng kết lại là mình vừa chia sẽ tới mọi người 4/6 phương pháp khởi động của động cơ 3 pha. Tùy từng công ty và quy mô dự án mà sẽ chọn những phương pháp khởi động cho phù hợp.
Hẹn gặp lại mọi người trong những bài viết tiếp theo,…
Tác giả G Hoàng Tuấn
Link tham khảo: 三相誘導電動機（三相モーター）始動方法の種類を４つ紹介！ | 電気エンジニアのツボ (shimatake-web.com)
Comments ()