Khi muốn lựa chọn động cơ hẳn bạn sẽ quan tâm đến các thông số về công suất, tốc độ…nhưng bấy nhiêu vẫn chưa đủ để bạn có thể bớt đi một mối bận tâm, vì khi đã sở hữu và đưa động cơ vào hoạt động thì có nhiều yếu tố đáng lo hơn cả dành cho bạn đó – dòng điện mở máy là một trong các giá trị đầu tiên mà các bạn cần phải lưu ý để đảm bảo động cơ luôn vận hành tốt. Bài viết hôm nay Dolin muốn gửi đến các bạn một số cách để giảm dòng khởi động cho động cơ được an toàn, các bạn theo dõi cùng mình nhé!
Nguyên nhân cần phải giảm dòng khởi động của động cơ
Dòng điện khởi động hay còn gọi là dòng mở máy được định nghĩa là giá trị dòng điện tính trong quá trình kể từ lúc đóng mạch, có điện áp đặt vào dây quấn Stator của động cơ cho tới lúc động cơ làm việc với tốc độ ổn định.
Ta có phương trình cân bằng moment trong quá trình mở máy như sau:
Để có thể mở máy động cơ điện ba pha thì moment mở máy của động cơ phải lớn hơn moment cản của tải, đồng thời giá trị moment phải đủ lớn trong khoảng thời gian được cho phép. Moment lại tỉ lệ với bình phương điện áp, nếu điện áp đặt vào động cơ thay đổi thì moment của động cơ thay đổi rất nhiều.
Theo lý thuyết, dòng điện khi khởi động cho động cơ cao từ 5 đến 7 lần so với dòng điện định mức. Và nếu dòng điện khởi động là quá cao không những làm cho bản thân động cơ bị phát nóng mà còn gây ra sụt áp lớn trên lưới điện, ảnh hưởng tới các thiết bị khác đang cùng làm việc, vì lí do này nên người vận hành thường phải hạn chế tối đa dòng điện khi mở máy.
Một số cách giảm dòng khởi động cho động cơ
Mở máy với động cơ rotor dây quấn
Ưu điểm lớn nhất của động cơ có rotor dây quấn nằm ở quá trình mở máy, khi khởi động dây quấn rotor sẽ được nối với một biến trở. Giá trị biến trở sẽ biến thiên từ lớn nhất đến thấp nhất bằng 0, nhờ vậy mà đảm bảo moment mở máy của động cơ tăng và dòng điện khi khởi động sẽ giảm xuống.
Tuy nhiên, động cơ rotor dây quấn lại ít được sử dụng trên thực tế vì giá thành khá cao cùng với động cơ vận hành kém tin cậy, nó chỉ thật sự cần thiết đối với những tải cần moment mở máy lớn.
Các bạn hãy tham khảo tiếp phần đề mục bên dưới để hiểu rõ hơn nhé!
Mở máy với động cơ rotor lồng sóc
Động cơ rotor lồng sóc chiếm lĩnh hầu hết ở thị trường dân dụng lẫn công nghiệp, tuy nhiên có một nhược điểm lớn về dòng điện khi khởi động buộc người sử dụng phải có những biện pháp tích cực trong việc giảm dòng mở máy để tránh các sự cố xảy ra.
Điện áp và dòng điện là hai đại lượng có quan hệ tỉ lệ thuận với nhau, vì vậy để giảm dòng điện mở máy, bạn cần giảm điện áp đặt vào stato ngay khi khởi động. Có 3 biện pháp đều có tác dụng giảm giá trị điện áp như sau.
a) Giảm điện áp bằng cách dùng cuộn kháng nối tiếp với mạch stato
Khi khởi động cầu dao D2 sẽ để hở, thực hiện đóng cầu dao D1 để nối dây quấn stato vào lưới điện thông qua cuộn điện kháng ĐK. Khi động cơ đã quay ổn định và đạt đến tốc độ định mức thì ngắt cầu dao D1, đóng D2 nhằm ngắn mạch điện kháng.
Nhờ có lượng điện áp rơi trên cuộn kháng nên điện áp trực tiếp đặt vào động cơ được giảm đi n lần, tương tự dòng điện sẽ giảm đi n lần nhưng giá trị moment sẽ giảm đi n2 như đã đề cập trước đó. Đây là lí do mà phương pháp giảm điện áp chỉ dành cho trường hợp không yêu cầu moment mở máy lớn.
b) Giảm điện áp bằng cách sử dụng máy biến áp tự ngẫu
Điện áp sơ cấp của máy biến áp đặt vào lưới điện, điện áp thứ cấp được đưa vào động cơ. Khi khởi động, cầu dao D1 và D3 được đóng, D2 hở để nối dây quấn stato vào lưới điện thông qua máy biến áp tự ngẫu. Khi động cơ quay với tốc độ ổn định, thực hiện ngắt cầu dao D3, đóng D2 để ngắn mạch máy biến áp, có tác dụng nối trực tiếp dây quấn stato vào lưới điện.
Đây là một ưu điểm trong 3 biện pháp giảm điện áp vì cùng một lượng tổn hao giá trị moment nhưng dòng điện lại có thể giảm đi đến n2 lần so với việc áp dụng phương pháp sử dụng cuộn kháng (Dòng điện chỉ giảm đi n lần).
c) Giảm điện áp bằng phương pháp đổi nối sao – tam giác
Phương pháp này chỉ sử dụng cho động cơ khi làm việc bình thường có dây quấn stato đấu sẵn hình tam giác, có điện áp pha bằng điện áp dây của lưới.
Khi khởi động, đóng cầu dao bên phía sao để điện áp rơi trên mỗi pha giảm đi lần. Sau khi động cơ chạy ổn định, thực hiện chuyển cầu dao về phía tam giác đúng với yêu cầu từ nhà sản xuất. Như vậy, với phương pháp đổi nối sao tam giác cả dòng điện và moment khởi động đều giảm đi 3 lần.
Trên đây là toàn bộ nội dung mà DOLIN muốn gửi đến các bạn về chủ đề hạn chế dòng mở máy cho động cơ điện. Nếu các bạn thấy hữu ích và có điều gì thắc mắc, hãy để lại bình luận bên dưới, chúng mình sẽ giải đáp cụ thể hơn nhé. Cảm ơn bạn đã theo dõi!
