Khởi động sao tam giác: Sơ đồ, nguyên lý hoạt động

Khởi động sao tam giác là một phương án khéo léo để bảo vệ máy móc và thiết bị điện từ những sự sụt/giảm áp dòng điện khi khởi động. Đồng thời, mạch sao tam giác cũng giúp tạo đủ mô-men xoắn để dòng điện di chuyển từ cuộn dây hình sao sang cuộn dây hình tam giác.

Mạch khởi động sao tam giác là gì?

Mạch khởi động sao tam giác là một mạch điện phổ biến được sử dụng để khởi động các động cơ ba pha có công suất lớn, từ 11 đến 110 kW. Sơ đồ đấu sao tam giác thường bao gồm ba công tắc tơ, một rơ le quá tải/bộ ngắt mạch và một bộ đếm thời gian ở vị trí sao.

Bạn đang xem: Khởi động sao tam giác: Sơ đồ, nguyên lý hoạt động

Mạch điều khiển sao tam giác được sử dụng để giảm dòng điện khởi động và giúp tải nhẹ hơn. Điều này đảm bảo rằng động cơ không bị quá tải, không đạt được đủ mô-men xoắn để chuyển từ chế độ sao sang chế độ tam giác.

Ảnh minh họa: Bản thiết kế mạch khởi động sao tam giác

Ưu điểm:

• Khởi động sao tam giác có giá thành rẻ, được ưa chuộng.
• Không giới hạn số lần vận hành động cơ.
• Giảm áp dòng điện khởi động, bảo vệ tuổi thọ của các thiết bị trong hệ thống.
• Tạo mô-men xoắn cao trên mỗi ampe.

Nhược điểm:

• Mạch khởi động sao tam giác yêu cầu cường độ điện áp cung cấp giống với điện áp định mức của động cơ.
• Dòng điện khởi động giảm 3 lần, mô-men xoắn chỉ đạt ⅓ so với mô-men xoắn ban đầu.

Đấu sao tam giác có tác dụng gì?

Mạch khởi động sao tam giác giúp giảm dòng điện khi khởi động động cơ. Động cơ ba pha ở chế độ tam giác có khả năng tạo ra dòng khởi động gấp 5 lần khả năng chịu tải. Dòng điện tăng cao như vậy có thể vượt quá khả năng chịu đựng của mạch và dẫn đến hỏng hóc linh kiện cũng như nguy cơ hỏa hoạn do nhiệt độ tăng. Ngoài ra, điện áp cũng có thể giảm trong các máy móc/thiết bị khác, gây ảnh hưởng đến tuổi thọ và hiệu suất sử dụng.

Khi lắp đặt khởi động sao tam giác, điện áp khởi động sẽ giảm, từ đó giảm dòng điện khởi động. Công suất mô-men xoắn trên động cơ cũng được giảm, đảm bảo an toàn trong giai đoạn khởi động.

Ảnh minh họa: Sơ đồ đấu sao tam giác

Trường hợp nào dùng khởi động sao tam giác?

Bộ khởi động sao tam giác thường được sử dụng cho các ứng dụng khởi động với mô-men xoắn từ thấp đến trung bình. Điều này đúng vì lượng mô-men xoắn hiện tại nhỏ hơn 3 lần so với các bộ khởi động thông thường. Trường hợp động cơ bị tải quá nặng từ đầu sẽ không hoạt động với mạch khởi động sao tam giác, vì động cơ cần đạt một tốc độ nhất định để chuyển từ chế độ sao sang chế độ tam giác.

Mạch điện khởi động sao tam giác được chủ yếu sử dụng với các động cơ ba pha trong công nghiệp. Nhà Thầu Cơ Điện Lạnh Phú Hải là một đơn vị uy tín trong việc thi công lắp đặt hệ thống cơ điện cho nhiều loại công trình khác nhau. Quý khách hàng có thể tham khảo thêm dịch vụ của chúng tôi tại đây!

Nguyên lý hoạt động mạch điện sao tam giác

Trong quá trình làm việc của bộ khởi động, hai công tắc tơ vẫn ở trạng thái đóng là công tắc tơ chính và công tắc tơ tam giác. Công tắc tơ hình sao chỉ tham gia vào thời điểm khởi động và mang dòng điện hình sao khi động cơ ở trạng thái này. Dòng điện ở trạng thái hình sao yếu hơn 3 lần so với dòng điện ở trạng thái tam giác. Do đó, công tắc tơ này chỉ có dòng điện định mức của động cơ 1/3. Trong quá trình khởi động, công tắc tơ chính và công tắc tơ ngôi sao ở trạng thái đóng ban đầu. Sau đó, bộ đếm thời gian trong mạch kích hoạt công tắc tơ hình sao ở và đóng công tắc tơ tam giác lại. Việc chuyển đổi từ chế độ sao sang chế độ tam giác được thực hiện thông qua bộ hẹn giờ kết nối trong mạch điều khiển sao tam giác.

Phân loại mạch sao tam giác

Khởi động sao tam giác có 2 loại mạch chính được sử dụng phổ biến là:

• Mạch khởi động mở sao tam giác (Star Delta Open Transition Starter): Đây là mạch được sử dụng phổ biến nhất. Các cuộn dây của động cơ được mở trong suốt quá trình dòng điện chuyển từ cuộn dây hình sao sang cuộn dây hình tam giác. Để thực hiện mạch khởi động này, cần sử dụng 3 công tắc tơ và 2 rơ-le trễ.
• Mạch khởi động đóng sao tam giác (Star Delta Closed Transition Starter): Không cần ngắt động cơ khỏi đường dây khi chuyển từ chế độ sao sang chế độ tam giác. Công tắc tơ và một vài điện trở chuyển tiếp được thêm vào để loại bỏ hoặc giảm sự đột biến của dòng điện trong quá trình chuyển đổi.

Sơ đồ và cách đấu mạch điện sao tam giác

Mạch khởi động dùng nút nhấn ON, OFF

Mạch khởi động dùng nút nhấn ON, OFF có nguyên lý đơn giản, nhưng trong quá trình thực hiện có thể phát sinh sai sót do được điều khiển hoàn toàn bằng tay.

Cách đấu mạch khởi động sao tam giác chạy bằng nút nhấn ON, OFF.

Các bước thực hiện như sau:

• Bước 1: Nhấn ON1, động cơ làm việc ở chế độ sao.
  • Contactor và tiếp điểm thường hở K1 đóng lại.
  • Contactor K được cấp điện.
  • U1, V1, W1 đấu vào nguồn, còn U2, V2 và W2 nối chụm với nhau.
• Bước 2: Nhấn OFF1.
  • Contactor K1 và K bị ngắt điện.
  • Động cơ giảm tốc độ do không được cấp điện.
• Bước 3: Nhấn nút ON2, động cơ làm việc ở chế độ tam giác.
  • Contactor K2 và K đóng lại.
  • U1, V1, W1 lần lượt nối với W2, U2 và V2.
• Bước 4: Động cơ chạy với tốc độ và công suất mặc định của mạch trong thời gian dài.
• Bước 5: Nhấn nút OFF2 để dừng động cơ.

Mạch khởi động sao tam giác dùng Timer

Mạch khởi động này vẫn sử dụng cặp nút ON/OFF, nhưng có thêm timer để chuyển mạch tự động. Thời gian chuyển mạch phụ thuộc vào thời gian động cơ bắt đầu tăng tốc và tải.

Cách đấu mạch khởi động sao tam giác chạy bằng Timer.

Các bước đấu mạch khởi động sao tam giác dùng Timer như sau:

• Bước 1: Nhấn nút ON, động cơ bắt đầu chạy ở chế độ hình sao.
  • Contactor K và K2 ở trạng thái đóng lại.
  • Thường đóng của K đóng lại để giữ nút ON.
  • Cuộn dây của Timer bắt đầu đếm ngược do được cấp điện.
• Bước 2: Hết thời gian Timer, động cơ chuyển sang chạy ở chế độ tam giác.
  • Tiếp điểm thường đóng T tự động mở, dẫn đến contactor K2 bị ngắt điện.
  • Tiếp điểm thường hở T đóng lại, dẫn đến cuộn K1 bị đóng.
• Bước 3: Trong mạch khởi động sao tam giác dùng Timer, có 2 trường hợp động cơ ngừng quay: khi nhấn nút OFF và khi quá tải.

Mạch khởi động tối ưu

Mạch khởi động tối ưu giúp khắc phục nhược điểm của mạch khởi động sao tam giác, giúp tiết kiệm năng lượng và tăng tuổi thọ của Timer. Để làm được điều này, ta thường mắc tiếp điểm thường hở K song song với tiếp điểm thường hở T. Bên cạnh đó, Timer được mắc nối tiếp với tiếp điểm thường đóng K1 để khi contactor K1 đóng sẽ kéo theo Timer bị ngắt điện.

Mạch khởi động sao tam giác tối ưu.

Mạch khởi động sao tam giác bằng PLC

Mạch khởi động sao tam giác bằng PLC có hiệu quả cao nhất trong 4 mạch, nhưng giá thành PLC khá cao và có thể làm thay đổi chi phí cho toàn mạch. Ngoài ra, mạch này phức tạp và đòi hỏi kiến thức kỹ thuật về đấu nối. Khách hàng có thể liên hệ với các nhà thầu cơ điện uy tín để được hỗ trợ thực hiện mạch sao tam giác tốt nhất.

Hình mô tả cách đấu mạch bằng PLC

Lưu ý lựa chọn công suất thiết bị trong mạch sao tam giác

Khi tìm hiểu về cách đấu mạch khởi động sao tam giác, chúng ta có thể thấy rõ rằng động cơ hoạt động chủ yếu ở chế độ tam giác. Do đó, khi lựa chọn công tắc tơ và đấu sao/tam giác, cần quan tâm đến thông số công suất và điện áp của động cơ trong catalog.

Ví dụ:

Một động cơ có công suất 220Hp (tương đương 160kW), dòng khởi động là 294A và có điện áp chạy tam giác/sao là 380V/660V. Để động cơ chạy hiệu quả và tiết kiệm, cần giảm dòng điện như thế nào?

Dòng điện của contactor chính và contactor tam giác là Idm/2 = 294/2 = 147 (A).
Dòng điện của contactor sao sẽ nhỏ hơn 147A.

Xem thêm thông tin về các dịch vụ cơ điện của chúng tôi tại đây!

Khởi động sao tam giác giúp đảm bảo dòng điện ở mức thích hợp khi khởi động động cơ ba pha. Hầu hết các mạch khởi động sao tam giác đều dễ dàng vận hành và hoạt động hiệu quả. Tuy nhiên, để giảm thiểu rủi ro trong quá trình vận hành động cơ, khách hàng có thể lựa chọn các đơn vị uy tín để thực hiện việc lắp đặt. Chúng tôi, Nhà Thầu Cơ Điện Lạnh Phú Hải, tự hào là đơn vị hàng đầu trong việc cung cấp dịch vụ lắp đặt hệ thống cơ điện. Quý khách hàng có nhu cầu vui lòng liên hệ với chúng tôi để được tư vấn hỗ trợ.

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Tài liệu điện