Một số phương pháp điều khiển động cơ thông dụng

1. Mạch điều khiển bằng tay

Đây là mạch điều khiển bằng tay sử dụng các công tắc dao và cầu dao để điều khiển hoạt động bật tắt của động cơ không đồng bộ ba pha Mạch điều khiển bằng tay

Mạch có cấu trúc đơn giản và chỉ phù hợp với động cơ công suất nhỏ khởi động không thường xuyên.Động cơ không thể được điều khiển tự động, cũng như không thể bảo vệ khỏi điện áp bằng 0 và mất điện áp.Lắp đặt bộ cầu chì FU để bảo vệ động cơ khỏi quá tải, ngắn mạch.

2. Mạch điều khiển chạy bộ

Việc khởi động và dừng động cơ được điều khiển bằng công tắc nút và công tắc tơ được sử dụng để thực hiện hoạt động bật tắt của động cơ.

Khuyết điểm: Nếu động cơ trong mạch điều khiển chạy bộ chạy liên tục thì nút khởi động SB phải luôn được giữ bằng tay.

3. Mạch điều khiển hoạt động liên tục (điều khiển chuyển động dài)

Việc khởi động và dừng động cơ được điều khiển bằng công tắc nút và công tắc tơ được sử dụng để thực hiện hoạt động bật tắt của động cơ.

4. Mạch điều khiển chạy bộ và chuyển động dài

Một số máy móc sản xuất yêu cầu động cơ phải có khả năng di chuyển vừa chạy bộ vừa dài.Ví dụ, khi một máy công cụ thông thường đang được xử lý bình thường, động cơ sẽ quay liên tục, tức là chạy trong thời gian dài, trong khi thường phải chạy bộ trong quá trình vận hành và điều chỉnh.

1. Mạch điều khiển chạy bộ và chuyển động dài được điều khiển bằng công tắc chuyển

2. Mạch điều khiển chạy bộ và chuyển động dài được điều khiển bằng nút tổng hợp

Tóm lại, chìa khóa để thực hiện điều khiển chạy dài và chạy chậm của đường dây là liệu nó có thể đảm bảo rằng nhánh tự khóa được kết nối sau khi cuộn dây KM được cấp điện hay không.Nếu kết nối được nhánh tự khóa thì có thể đạt được chuyển động dài, nếu không thì chỉ có thể đạt được chuyển động chạy bộ.

5. Mạch điều khiển tiến và lùi

Điều khiển tiến và lùi còn được gọi là điều khiển đảo ngược, có thể nhận ra chuyển động của các bộ phận sản xuất theo cả hướng tích cực và tiêu cực trong quá trình sản xuất.Đối với động cơ không đồng bộ ba pha, để thực hiện điều khiển thuận và ngược, nó chỉ cần thay đổi trình tự pha của nguồn điện, nghĩa là điều chỉnh hai pha bất kỳ của đường dây điện ba pha trong mạch chính.

Có hai phương pháp điều khiển thường được sử dụng: một là sử dụng công tắc tổ hợp để thay đổi trình tự pha, hai là sử dụng tiếp điểm chính của công tắc tơ để thay đổi trình tự pha.Loại trước chủ yếu phù hợp với các động cơ yêu cầu quay tiến và lùi thường xuyên, trong khi loại sau chủ yếu phù hợp với các động cơ yêu cầu quay tiến và lùi thường xuyên.

1. Mạch điều khiển dương-dừng-ngược

Vấn đề chính của mạch điều khiển tiến và lùi khóa liên động điện là khi chuyển từ lái này sang lái khác phải nhấn nút dừng SB1 trước, không thể thực hiện chuyển đổi trực tiếp, điều này rõ ràng là rất bất tiện.

2. Mạch điều khiển tiến-lùi-dừng

Mạch này kết hợp các ưu điểm của khóa liên động điện và khóa liên động bằng nút, đồng thời là mạch tương đối hoàn chỉnh, không chỉ có thể đáp ứng yêu cầu khởi động trực tiếp quay tiến và lùi mà còn có độ an toàn và độ tin cậy cao.

Liên kết bảo vệ đường dây

(1) Bảo vệ ngắn mạch Mạch chính bị cắt do chảy cầu chì trong trường hợp đoản mạch.

(2) Bảo vệ quá tải được thực hiện bằng rơle nhiệt.Do quán tính nhiệt của rơle nhiệt tương đối lớn nên ngay cả khi có dòng điện gấp vài lần dòng định mức chạy qua phần tử nhiệt thì rơle nhiệt sẽ không hoạt động ngay lập tức.Vì vậy, khi thời gian khởi động của động cơ không quá dài, rơle nhiệt có thể chịu được tác động của dòng điện khởi động của động cơ và không hoạt động.Chỉ khi động cơ bị quá tải trong thời gian dài thì mới hoạt động, ngắt mạch điều khiển, cuộn dây contactor mất điện, cắt mạch chính của động cơ và thực hiện bảo vệ quá tải.

(3) Bảo vệ thấp áp và thiếu điện áp   Bảo vệ thấp áp và thiếu điện áp được thực hiện thông qua các tiếp điểm tự khóa của công tắc tơ KM.Trong hoạt động bình thường của động cơ, điện áp lưới biến mất hoặc giảm vì một lý do nào đó.Khi điện áp thấp hơn điện áp giải phóng của cuộn dây contactor, contactor được nhả ra, tiếp điểm tự khóa bị ngắt và tiếp điểm chính bị ngắt, cắt nguồn điện động cơ., động cơ dừng lại.Nếu điện áp nguồn trở lại bình thường, do cơ chế tự khóa, động cơ sẽ không tự khởi động, tránh xảy ra tai nạn.

• Các phương pháp khởi động mạch trên là khởi động với toàn bộ điện áp.

Khi công suất của máy biến áp cho phép, động cơ không đồng bộ lồng sóc phải được khởi động trực tiếp ở điện áp tối đa càng tốt, điều này không chỉ có thể cải thiện độ tin cậy của mạch điều khiển mà còn giảm khối lượng công việc bảo trì của các thiết bị điện.

6. Mạch khởi động giảm áp của động cơ không đồng bộ

• Dòng khởi động toàn điện áp của động cơ không đồng bộ thường có thể đạt tới 4-7 lần dòng định mức.Dòng khởi động quá mức sẽ làm giảm tuổi thọ của động cơ, khiến điện áp thứ cấp của máy biến áp giảm đáng kể, làm giảm mômen khởi động của chính động cơ, thậm chí khiến động cơ không thể khởi động được, đồng thời ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của các động cơ khác. thiết bị trong cùng một mạng lưới cung cấp điện.Làm thế nào để đánh giá liệu một động cơ có thể khởi động với điện áp đầy đủ hay không?

• Thông thường, những loại có công suất động cơ dưới 10kW có thể khởi động trực tiếp.Động cơ không đồng bộ trên 10kW có được phép khởi động trực tiếp hay không còn phụ thuộc vào tỉ số giữa công suất động cơ và công suất máy biến áp.

• Đối với động cơ có công suất nhất định, thường sử dụng công thức thực nghiệm sau để ước tính.

•Iq/Ie<3/4+công suất máy biến áp (kVA)/[4×công suất động cơ (kVA)]

• Trong công thức, Iq—dòng điện khởi động đầy đủ của động cơ (A);Tức là dòng điện định mức của động cơ (A).

• Nếu kết quả tính toán thỏa mãn công thức thực nghiệm trên thì nhìn chung có thể khởi động ở áp suất tối đa, nếu không thì không được phép khởi động ở áp suất tối đa và nên xem xét việc khởi động ở áp suất giảm.

•Đôi khi, để hạn chế và giảm tác động của mômen khởi động lên thiết bị cơ khí, động cơ cho phép khởi động ở mức điện áp tối đa cũng áp dụng phương pháp khởi động ở mức điện áp giảm.

• Có một số phương pháp khởi động giảm dần của động cơ không đồng bộ lồng sóc: khởi động giảm dần điện trở (hoặc điện kháng) nối tiếp mạch stato, khởi động giảm dần máy biến áp tự ngẫu, khởi động giảm dần Y-△, bước △-△ -khởi động xuống, v.v. Các phương pháp này được sử dụng để hạn chế dòng điện khởi động (thông thường, dòng điện khởi động sau khi giảm điện áp bằng 2-3 lần dòng điện định mức của động cơ), giảm độ sụt điện áp của nguồn điện chính và đảm bảo hoạt động bình thường của các thiết bị điện của mỗi người sử dụng.

1. Mạch điều khiển khởi động giảm dần điện trở (hoặc điện kháng) nối tiếp

Trong quá trình khởi động động cơ, điện trở (hay điện kháng) thường mắc nối tiếp trong mạch ba pha stato để giảm điện áp trên cuộn dây stato, để động cơ có thể khởi động ở điện áp giảm nhằm đạt được mục đích. hạn chế dòng khởi động.Khi tốc độ động cơ gần với giá trị định mức, hãy cắt điện trở (hoặc điện kháng) nối tiếp để động cơ hoạt động bình thường ở điện áp đầy đủ.Ý tưởng thiết kế của loại mạch này thường là sử dụng nguyên lý thời gian để cắt điện trở (hoặc điện kháng) nối tiếp khi bắt đầu hoàn tất quá trình khởi động.

Mạch điều khiển khởi động giảm điện trở dây Stator

•Ưu điểm của việc khởi động bằng điện trở nối tiếp là mạch điều khiển có cấu trúc đơn giản, chi phí thấp, hoạt động đáng tin cậy, hệ số công suất được cải thiện và có lợi cho việc đảm bảo chất lượng của lưới điện.Tuy nhiên, do điện trở của dây stato giảm, dòng khởi động giảm tỷ lệ với điện áp stato và mômen khởi động giảm theo bình phương của tỷ lệ sụt áp.Đồng thời, mỗi lần khởi động đều tiêu tốn rất nhiều điện năng.Do đó, động cơ không đồng bộ lồng sóc ba pha áp dụng phương pháp khởi động giảm điện trở, phương pháp này chỉ phù hợp với động cơ công suất nhỏ và trung bình cần khởi động êm và những trường hợp khởi động không thường xuyên.Động cơ công suất lớn chủ yếu sử dụng phương pháp khởi động giảm dần điện kháng nối tiếp.

2. Mạch điều khiển khởi động giảm áp tự ngẫu chuỗi

• Trong mạch điều khiển khởi động giảm dần máy biến áp tự ngẫu, việc hạn chế dòng khởi động của động cơ được thực hiện bằng hành động giảm dần của máy biến áp tự ngẫu.Phần sơ cấp của máy biến áp tự ngẫu được nối với nguồn điện và phần thứ cấp của máy biến áp tự ngẫu được nối với động cơ.Thứ cấp của máy biến áp tự ngẫu thường có 3 vòi và có thể thu được 3 loại điện áp có giá trị khác nhau.Khi sử dụng, nó có thể được lựa chọn linh hoạt theo yêu cầu của dòng khởi động và mô-men xoắn khởi động.Khi động cơ khởi động, điện áp mà cuộn dây stato thu được là điện áp thứ cấp của máy biến áp tự ngẫu.Sau khi khởi động xong, máy biến áp tự ngẫu sẽ bị cắt và động cơ được kết nối trực tiếp với nguồn điện, nghĩa là thu được điện áp sơ cấp của máy biến áp tự ngẫu và động cơ sẽ hoạt động ở mức điện áp tối đa.Loại máy biến áp tự ngẫu này thường được gọi là máy bù khởi động.

• Trong quá trình khởi động giảm dần của máy biến áp tự ngẫu, tỷ số giữa dòng điện khởi động và mômen khởi động giảm đi bằng bình phương của tỷ số biến đổi.Trong điều kiện đạt được cùng một mô-men xoắn khởi động, dòng điện thu được từ lưới điện khi khởi động giảm dần máy biến áp tự ngẫu nhỏ hơn nhiều so với khi khởi động giảm điện trở, tác động lên dòng điện lưới là nhỏ và tổn thất điện năng nhỏ.Vì vậy, máy biến áp tự ngẫu còn được gọi là máy bù khởi động.Nói cách khác, nếu dòng điện khởi động có cùng cường độ được lấy từ lưới điện thì việc khởi động giảm dần bằng máy biến áp tự ngẫu sẽ tạo ra mômen khởi động lớn hơn.Phương pháp khởi động này thường được sử dụng cho các động cơ có công suất lớn và hoạt động bình thường theo kiểu nối sao.Nhược điểm là máy biến áp tự ngẫu đắt tiền, cấu trúc điện trở tương đối phức tạp, khối lượng lớn, được thiết kế và chế tạo theo hệ thống làm việc không liên tục nên không được phép vận hành thường xuyên.

3. Mạch điều khiển khởi động bước xuống Y-△

• Ưu điểm của động cơ không đồng bộ lồng sóc ba pha khởi động bước xuống Y-△ là: khi cuộn dây stato nối sao, điện áp khởi động bằng 1/3 điện áp khởi động khi sử dụng trực tiếp nối tam giác, và dòng khởi động bằng 1/3 khi sử dụng kết nối delta./3, do đó đặc tính dòng khởi động tốt, mạch điện đơn giản hơn và đầu tư ít hơn.Nhược điểm là mô-men xoắn khởi động cũng giảm xuống còn 1/3 so với phương pháp kết nối tam giác và đặc tính mô-men xoắn kém.Vì vậy dòng này phù hợp cho những trường hợp khởi động tải nhẹ hoặc không tải.Ngoài ra, cần lưu ý rằng cần chú ý đến tính nhất quán của hướng quay khi kết nối Y-