Mạch sao tam giác | Tại sao cần đấu sao tam giác để khởi động động cơ?

Mạch sao tam giác là gì ? Tại sao cần đấu sao tam giác để khởi động động cơ ? Sơ đồ mạch điều khiển và tinh chỉnh sao tam giác như thế nào ? Chúng ta cùng khám phá trong bài viết này nhé !

Mạch sao tam giác

Một động cơ cảm ứng 3 pha gồm có một stato chứa cuộn dây 3 pha được nối với nguồn điện xoay chiều 3 pha. Sự sắp xếp của cuộn dây là để tạo ra một từ trường quay. Rôto của động cơ cảm ứng chứa lõi hình tròn trụ với các khe song song có chứa dây dẫn .Mạch sao tam giác thường dùng để khởi động các động cơ có hiệu suất thấp. Mục đích là để giảm dòng khởi động cao gây tác động ảnh hưởng đến đường dây và các thiết bị chung mạng lưới hệ thống .

Tại sao phải dùng mạch sao tam giác

Tính năng cơ bản nhất của động cơ cảm ứng là cơ chế tự khởi động. Do từ trường quay, một emf được tạo ra trong rôto, do dòng điện bắt đầu chảy trong rôto. Theo định luật Lenz, rôto sẽ bắt đầu quay theo hướng để chống lại dòng điện và điều này tạo ra một mô-men xoắn cho động cơ. Do đó, động cơ được tự khởi động.

Trong tiến trình tự khởi động này, khi mô-men xoắn tăng, dòng điện chảy trong rôto lớn. Để đạt được điều này, stato sẽ hút một lượng lớn dòng điện và vào thời gian động cơ đạt đến vận tốc tối đa, một lượng lớn dòng điện được rút ra và cuộn dây bị nóng lên, làm hỏng mô tơ. Do đó cần phải điều khiển và tinh chỉnh động cơ khởi động. Cách đơn thuần là giảm điện áp cấp, từ đó giảm mô-men xoắn .Mục tiêu của mạch sao tam giác là :

• Giảm dòng khởi động cao và tránh quá nhiệt động cơ
• Tránh sụt áp trên đường dây, ảnh hưởng đến động cơ, các thiết bị đóng cắt và đường

Cấu tạo mạch tinh chỉnh và điều khiển sao tam giác

Trong khởi động bằng mạch sao tam giác, động cơ được liên kết ở chính sách SAO trong suốt thời hạn khởi đầu. Khi động cơ đạt vận tốc nhu yếu, động cơ được liên kết ở chính sách TAM GIÁC . Các thành phần của mạch khởi động sao tam giác :

Công tắc tơ: Mạch khởi động sao tam giác bao gồm ba công tắc tơ: Công tắc tơ chính, sao và công tắc tơ tam giác. Ba tiếp điểm được dùng để hợp nhất các cuộn dây động cơ đầu tiên trong hình sao và sau đó ở tam giác.

Timer: Các công tắc tơ được điều chỉnh bởi bộ hẹn giờ kết hợp với khởi động.

Công tắc khóa liên động: Công tắc khóa liên động được kết nối giữa các công tắc tơ sao và tam giác của mạch điều khiển như một biện pháp an toàn để người ta có thể kích hoạt công tắc tơ tam giác mà không cần tắt công tắc tơ sao. Trong mọi trường hợp nếu các tiếp điểm sao và tam giác được kích hoạt cùng một lúc, động cơ sẽ bị hỏng.

Rơle quá nhiệt: Rơle quá nhiệt cũng được hợp nhất thành mạch điều khiển sao-tam giác để đảm bảo động cơ không bị nóng có thể gây động cơ bắt lửa hoặc hao mòn. Trong trường hợp nhiệt độ vượt quá giới hạn định sẵn, tiếp điểm sẽ mở và nguồn điện được cắt theo cách này đảm bảo cho động cơ.

Nguyên lý hoạt động giải trí của mạch đấu sao tam giác

Lúc đầu, công tắc nguồn tơ chính và công tắc nguồn tơ đấu sao bị tắt. Sau một khoảng chừng thời hạn, bộ định thời ảnh hưởng tác động mở tiếp điểm công tắc nguồn tơ đấu sao và các công tắc nguồn tơ chính. Tắt tiếp điểm đấu tam giác .Tại thời gian mở màn khi các cuộn dây stato được đấu sao, mọi tầng stato đều có điện áp Vd / √ 3, trong đó Vd là điện áp đường dây. Do đó, dòng điện qua động cơ khi khởi động giảm xuống còn một phần ba so với dòng khởi động với cuộn dây đấu tam giác. Tương tự như vậy, vì mô-men xoắn của động cơ cảm ứng tương ứng với bình phương của điện áp đặt vào ; mạch sao tam giác giảm mô-men xoắn khởi động xuống một phần ba so với trước khi khởi động tam giác .Bộ hẹn giờ trấn áp quy đổi từ liên kết sao sang liên kết tam giác. Một bộ định thời trong mạch khởi động sao tam giác cho động cơ 3 pha được dùng để chuyển dời từ chính sách sao, làm cho động cơ chạy với điện áp và dòng điện giảm và tạo ra ít mô-men xoắn hơn – đến chính sách tam giác để chạy động cơ đủ hiệu suất, điện áp và dòng điện để đạt được một mô-men xoắn cao .

Sơ đồ đấu sao tam giác

Đấu nguồn 3 pha L1, L2 và L3 vào các tiếp điểm tương ứng trên công tắc nguồn tơ chính. Các cuộn dây động cơ là U, V và W .Trong chính sách sao của cuộn dây động cơ, công tắc nguồn tơ chính liên kết nguồn điện với các đầu dây U1, V1 và W1. Công tắc tơ đấu sao ngắn mạch các đầu nối U2, V2 và W2. Mặc dù khi công tắc nguồn tơ chính bị tắt, nguồn cấp đến các đầu nối A1, B1, C1 và do đó các cuộn dây động cơ được cấp nguồn ở chính sách sao .

Timer được kích hoạt trong thời điểm đó khi công tắc tơ đấu sao được cấp nguồn. Sau khi bộ đếm thời gian đến giá trị cài đặt, công tắc tơ đấu sao bị mất nguồn và công tắc tơ đấu tam giác được cấp nguồn.

Thời điểm khi công tắc nguồn tơ đấu tam giác đóng, các đầu cuộn dây động cơ U2, V2 và W2 được link với V1, W1 và U1 trải qua các tiếp điểm đóng của công tắc nguồn tơ chính. Đối với mạch đấu tam giác, đầu của cuộn dây này sẽ được nối với đầu cuối của cuộn dây khác. Các cuộn dây động cơ được thông số kỹ thuật lại trong tam giác bằng cách cấp điện áp đường dây L1 cho các đầu dây W2 và U1, điện áp đường dây L2 cho các đầu dây U2 và V1 ; và điện áp đường dây L3 đến các đầu nối dây V2 và W1 .

Phân loại mạch sao tam giác

Có hai loại khởi động mạch sao tam giác : Mở và đóng .

Mạch sao tam giác mở

Đây là kiểu đấu sao tam giác công nhận thoáng đãng nhất. Đúng như tên gọi, trong mạch này, cuộn dây động cơ được mở trong suốt thời hạn quy đổi cuộn dây từ chính sách sao với chính sách tam giác. Mạch sao tam giác mở sử dụng 3 công tắc nguồn tơ và role định thời .

Ưu điểm:

Khởi động sao tam giác mở rất dễ thực thi về ngân sách và mạch điện, nó không nhu yếu thêm thiết bị giảm điện áp .

Nhược điểm:

Mạch sao tam giác mở tạo ra sự đột biến của dòng điện và mô-men xoắn khi biến hóa làm sốc mạng lưới hệ thống cả về điện và cơ. Về mặt điện, hiệu quả của dòng điện đỉnh nhất thời hoàn toàn có thể gây ra sự rung lắc hoặc rủi ro đáng tiếc. Về mặt cơ học, mô-men xoắn ngày càng tăng Open do sự tăng đột biến của dòng điện hoàn toàn có thể đủ để gây hại cho các thành phần mạng lưới hệ thống, tức là chụp trục ổ bi .

Mạch sao tam giác đóng

Trong mạch khởi động này, việc chuyển từ chính sách sao sang chính sách tam giác được triển khai mà không cần ngắt động cơ khỏi đường dây. Một vài thành phần được thêm vào để vô hiệu hoặc giảm sự đột biến tương quan đến quy trình quy đổi mở. Các thành phần bổ trợ tích hợp một công tắc nguồn tơ và một vài điện trở chuyển tiếp. Các điện trở chuyển tiếp tiêu thụ dòng điện trong suốt quy trình biến hóa. Một tiếp điểm thứ tư cũng được sử dụng để đặt điện trở vào mạch trước khi mở công tắc nguồn tơ đấu sao và sau đó ngắt các điện trở một khi tiếp điểm tam giác được đóng lại. Mặc dù cần thêm các chính sách trao đổi, mạch tinh chỉnh và điều khiển bị nhiễu hơn do các điện trở .

Ưu điểm:

Có giảm mức tăng đột biến dòng điện từ quy trình quy đổi. Do đó, khởi động chuyển tiếp khép kín có một sự đổi khác trơn tru hơn .

Nhược điểm:

Ngoài việc nhu yếu nhiều thiết bị chuyển mạch, mạch tinh chỉnh và điều khiển phức tạp hơn do phải triển khai quy đổi điện trở. Ngoài ra, các mạch được thêm vào dẫn đến tăng đáng kể ngân sách lắp ráp .

Ví dụ về mạch sao tam giác

Một mạch sao tam giác thường được sử dụng để giảm dòng khởi động của động cơ. Một ví dụ mô phỏng dưới đây giúp các bạn dễ hiểu hơn về mạch đấu sao tam giác :

Từ mạch, chúng ta sử dụng nguồn cấp 440v để khởi động động cơ. Và sử dụng một bộ rơle định thời để chuyển các kết nối động cơ từ sao sang tam giác sau một thời gian đặt trước. Trong mạch mô phỏng này, chúng ta sử dụng đèn thay vì động cơ để dễ hiểu. Trong suốt quá trình chế độ đấu sao, đèn có thể phát sáng mờ cho thấy điện áp cấp trên cuộn dây là 440v. Sau đó, timer kích hoạt chuyển đổi sang chế độ vận hành tam giác, đèn có thể phát sáng với cường độ đầy đủ cho thấy điện áp cấp đầy đủ 440v. Bộ định thời thực hiện hoạt động ổn định, đầu ra được duy trì cho rơle để chuyển đổi nguồn cấp chính từ sao 3 pha sang tam giác.

Qua bài viết này, các bạn đã hiểu hơn về cách thao tác của mạch sao tam giác trong việc khởi động các động cơ .Tuy nhiên, với những động cơ lớn, hoặc các ứng dụng điều khiển và tinh chỉnh phức tạp hơn gồm có các cảm ứng, các bộ tinh chỉnh và điều khiển … thì có những lựa chọn khởi động động cơ như bằng khởi động mềm, hay bằng biến tần, …Các bạn nhìn nhận và góp ý giúp mình để triển khai xong bài viết tốt hơn. Hy vọng nhận được những san sẻ bài viết của các bạn. Cảm ơn !

Source: https://thomaygiat.com
Category : Điện Tử