Các phương pháp khởi động động cơ không đồng bộ 3 pha

Các phương pháp khởi động động cơ không đồng bộ 3 pha

1. Khởi động trực tiếp:

Khởi động bằng cách kết nối trực tiếp với nguồn điện ba pha. Trong phương pháp này, động cơ tạo ra dòng điện khởi động cao (khoảng 4 đến 7 lần dòng định mức) và ở hệ số công suất thấp. Do đó, khởi động DOL phù hợp với động cơ tương đối nhỏ (lên đến 10 kW).

• Phương pháp đơn giản và tiết kiệm nhất.
• Dòng điện khởi động cao (gấp 5-7 lần dòng điện định mức).
• Mô-men khởi động cao, thích hợp cho tải lớn.
• Gây sụt áp lớn trên lưới điện, ảnh hưởng đến các thiết bị khác.
• Chỉ sử dụng cho động cơ công suất nhỏ (dưới 5kW).

2. Khởi động bằng điện trở:

Trong phương pháp này, điện trở ngoài được mắc nối tiếp với từng pha của cuộn dây stato trong quá trình khởi động. Điện trở bên ngoài làm giảm điện áp trên nó để làm giảm điện áp có sẵn trên các cực của động cơ. Do đó dòng khởi động giảm. Các điện trở bên ngoài khởi động được cắt dần dần theo từng bước từ mạch stato khi động cơ tăng tốc. Khi động cơ đạt được tốc độ định mức, điện trở khởi động sẽ bị cắt hoàn toàn và điện áp đường dây đầy đủ được đặt trên các cực của động cơ.

Phương pháp này có hai nhược điểm. Đầu tiên, điện áp giảm trong quá trình khởi động sẽ làm giảm mômen khởi động và do đó làm tăng thời gian tăng tốc. Thứ hai, rất nhiều năng lượng bị lãng phí trong các điện trở ban đầu.

3. Khởi động bằng biến áp tự ngẫu:

Trong phương pháp này, máy biến áp tự ngẫu được sử dụng để giảm điện áp khởi động của động cơ cảm ứng. Các cuộn dây của máy biến áp tự ngẫu được thiết lập sao cho khi nó hoạt động trong mạch, 60 đến 80 % điện áp đường dây được cấp cho động cơ trong quá trình khởi động và sau đó nối nó với điện áp toàn đường dây khi động cơ đạt được tốc độ đủ.

Tại thời điểm khởi động, công tắc chuyển đổi được kết nối với 'Bắt ​​đầu' . Điều này cung cấp điện áp giảm cho động cơ thông qua máy biến áp tự ngẫu. Do đó, dòng khởi động được giới hạn ở giá trị an toàn. Khi động cơ đạt được khoảng 80% tốc độ định mức, công tắc chuyển đổi bây giờ được chuyển sang 'Chạy' . Thao tác này sẽ loại bỏ máy biến áp tự ngẫu khỏi mạch và điện áp đường dây đầy đủ được đưa vào các cực của động cơ.

4. Khởi động bằng sao-tam giác:

Trong phương pháp khởi động sao-tam giác của động cơ cảm ứng lồng sóc, động cơ khởi động theo hình sao và chạy theo hình tam giác, tức là cuộn dây stato của động cơ được thiết kế để hoạt động theo hình tam giác và được nối theo hình sao trong quá trình khởi động. Khi động cơ đạt đủ tốc độ, các kết nối sẽ được thay đổi thành delta.

Sáu dây quấn stato của động cơ được nối với một công tắc chuyển đổi. Tại thời điểm khởi động, công tắc chuyển đổi được chuyển sang 'Ngôi sao' để kết nối các cuộn dây stato theo hình sao. Do đó, mỗi pha có điện áp V/√3 volt, trong đó V là điện áp đường dây ba pha. Điều này làm giảm dòng khởi động. Khi động cơ đạt được 80% tốc độ định mức, công tắc chuyển đổi được chuyển sang 'Delta' để kết nối các cuộn dây stato ở dạng tam giác. Bây giờ, mỗi pha đều có điện áp đường dây đầy đủ.

5. Khởi động bằng biến tần:

Nguyên lý hoạt động của biến tần khá đơn giản. Trước tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hoặc 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. Nhờ vậy, hệ số công suất cosphi của biến tần đều có giá trị không phụ thuộc vào tải và có giá trị ít nhất là 0.96. Sau đó, điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng phương pháp điều chỉnh chế độ rộng xung (PWM).

Hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha ở đầu ra có thể thay đổi giá trị biên độ và tần số vô cấp tuỳ theo bộ điều khiển, từ đó thay đổi tốc độ động cơ theo yêu cầu trong suốt quá trình hoạt động.

Lợi ích của khi sử dụng biến tần:

• Giúp động cơ khởi động êm, giảm mài mòn cơ khí
• Thay đổi tốc độ của động cơ dễ dàng giúp đáp ứng các yêu cầu công nghệ của thiết bị và hệ thống khác nhau
• Đầy đủ các chức năng bảo vệ động cơ như quá dòng, quá áp, mất pha, đảo pha… giúp tăng tuổi thọ động cơ
• Tiết kiệm năng lượng hiệu quả, bảo vệ các thiết bị trong hệ thống
• Tích hợp nhiều chức năng điều khiển khác nhau giúp cải tiến công nghệ và tăng năng suất sản xuất