Các phương pháp khởi động động cơ như khởi động trực tiếp, khởi động bằng cách đổi nối sao tam giác, khởi động mềm và một số phương pháp khác. Xây dựng mạch lực và mạch điều khiển cho động cơ 3Kw. Hướng dẫn cách tính chọn các thông số kỹ thuật của áp tô mát, công tắc tơ cho động cơ.
ABSTRACT: Xây dựng mạch điều khiển khởi động động không đồng KW Nguyễn Quốc Thưởng MSSV: 20122539 KHÍ CỤ ĐIỆN Bài tập lớn Gv hướng dẫn: Ts Nguyễn Văn Ánh Tóm tắt phương pháp khởi động động Khởi động trực tiếp (Direct-On-Line (DOL) starter) - Là phương pháp khởi động đơn giản áp dụng cho động có công suất nhỏ Bằng cách đóng pha động trực tiếp vào vào ba pha nguồn công tắc tơ khí - Ưu điểm: Phương pháp đơn giản Thiết bị đóng cắt, bảo vệ đơn giản, thao tác nhanh gọn Hơn phương pháp có mômen mở máy lớn thời gian khởi động nhanh - Nhược điểm: Phương pháp có dòng điện mở máy lớn cần công suất nguồn cung cấp cho động lớn Nếu công suất nguồn cấp nhỏ dẫn đến sụt áp lớn không khởi động động Máy nén khí khởi động trực tiếp Lựa chọn giải pháp cho khởi động trực tiếp động máy nén Giải pháp tiêu chuẩn: Với nhiệt độ môi trường xung quanh ≤ 60 °C, dòng vào động ≤ lần dòng tải định mức, thời gian khởi động (≤ 5s với RLA ≤ 40A ≤10s với RLA >40A), độ bền điện động ≈ triệu chu kỳ khởi động, thời gian nghỉ nhỏ hai lần đóng cắt ≥ 1s, lắp đặt thiết bị đóng cắt gắn kín động gắn riêng biệt Giải pháp thích ứng HVAC&R: Nhiệt độ môi trường xung quanh ≤ 45 °C, dòng vào động ≤ lần dòng tải định mức, thời gian khởi động (≤ 1s với RLA ≤ 40A ≤ 5s với RLA >40A), độ bền điện động ≈ 300,000 chu kỳ khởi động, thời gian nghỉ nhỏ hai lần đóng cắt ≥ 15 phút, lắp đặt thiết bị đóng cắt gắn riêng biệt vỏ động Quạt gió khởi động trực tiếp: Tốc độ không đổi điều khiển tắt mở động hoạt động thiết bị đóng cắt Lựa chọn giải pháp cho khởi động trực tiếp động quạt gió Giải pháp tiêu chuẩn: Với nhiệt độ môi trường xung quanh quạt ≤ 60 °C, dòng vào động ≤ lần dòng tải định mức, thời gian khởi động (≤ 10s), độ bền điện động ≈ 1,5 triệu chu kỳ khởi động, thời gian nghỉ nhỏ hai lần đóng cắt ≥ 1s, lắp đặt thiết bị đóng cắt gắn kín động gắn riêng biệt Giải pháp thích ứng HVAC&R: Nhiệt độ môi trường xung quanh ≤ 60 °C, dòng vào động ≤ lần dòng tải định mức, thời gian khởi động (≤ 1s), độ bền điện động ≈ 500,000 chu kỳ khởi động, thời gian nghỉ nhỏ hai lần đóng cắt ≥ phút, lắp đặt thiết bị đóng cắt gắn riêng biệt vỏ động Máy bơm khởi động trực tiếp: Giải pháp tiêu chuẩn: Với nhiệt độ môi trường xung quanh quạt ≤ 60 °C, dòng vào động ≤ lần dòng tải định mức, thời gian khởi động (≤ 5s), độ bền điện động ≈ triệu chu kỳ khởi động, thời gian nghỉ nhỏ hai lần đóng cắt ≥ 1s, lắp đặt thiết bị đóng cắt gắn kín động gắn riêng biệt Giải pháp thích ứng HVAC&R: Nhiệt độ môi trường xung quanh ≤ 45 °C, dòng vào động ≤ lần dòng tải định mức, thời gian khởi động (≤ 1s), độ bền điện động ≈ 300,000 chu kỳ khởi động, thời gian nghỉ nhỏ hai lần đóng cắt ≥ phút, lắp đặt thiết bị đóng cắt gắn riêng biệt vỏ động Khởi động phương pháp đổi nối – tam giác(Star – delta starter) - Khởi động – tam giác biện pháp khởi động động có công suất trung bình, thường từ 11KW ÷45KW Chỉ áp dụng với động hoạt động với sơ đồ tam giác Khi khởi động, động nối sao, lúc điện áp cuộn dây U pha Sau thời gian chuyển sang đấu tam giác, lúc điện áp cuộn dây U dây Cách giúp cho dòng khởi động nhỏ xuống có nhược điểm mô men khởi động giảm theo Các thiết bị đóng cắt sử dụng với đặc điểm điều khiển tắt mở máy, hạn chế dòng vào tốc độ ổn định Mở máy động Y - 𝛥 Máy nén khí khởi động – tam giác Lựa chọn giải pháp khởi động Giải pháp tiêu chuẩn: Với nhiệt độ môi trường xung quanh ≤ 60 °C, dòng vào động ≤ lần dòng tải định mức, thời gian khởi động (≤ 30s với RLA ≤ 230A ≤ 20s với RLA ≤ 280A), độ bền điện động ≈ triệu chu kỳ khởi động, thời gian nghỉ nhỏ hai lần đóng cắt ≥ phút với thang D ≥ phút với thang F, lắp đặt thiết bị đóng cắt gắn kín động gắn riêng biệt Giải pháp thích ứng HVAC&R: Với nhiệt độ môi trường xung quanh ≤ 45 °C, dòng vào động ≤ lần dòng tải định mức, thời gian khởi động (≤ 5s với RLA ≤ 97A ≤ 10s với RLA > 10A), độ bền điện động ≈ 300,000 chu kỳ khởi động, thời gian nghỉ nhỏ hai lần đóng cắt ≥ 15 phút với thang D ≥ 60 phút với thang F, thiết bị đóng cặt lắp bên động Phương pháp khởi động mềm (Soft stater) - Có thể coi phương pháp khởi động tối ưu tính bền vững, không gian lắp đặt nhỏ, nhiều chức khởi động, vận hành liên tục Phương pháp sử dụng điều khiển điện tử để hạn chế dòng điện khởi động, đồng thời điều chỉnh tang mô men mở máy cách thích hợp, chi tiết động chịu độ dồn nén khí hơn, tang tuổi thọ làm việc, an toàn cho động Ngoài việc tránh dòng đỉnh khởi động động làm cho điện áp nguồn ổn định không gây ảnh hưởng xấu đến thiết bị khác lưới Phương pháp khởi động áp dụng cần hạn chế điện áp đầu cực động cơ, tăng dần điện áp theo chương trình thích hợp để điện áp tăng tuyến tính từ giá trị xác định đến điện áp định mức Toàn trình khởi động điều khiển đóng mở thyristor vi xử lý với cổng vào tương ứng, tần số giữ không đổi theo tần số điện áp lưới Bộ khởi động mềm thay đổi giá trị điện áp đặt vào động mà đưa nhiều cách khác để điều khiển động Điều giúp khởi động mềm lựa chọn tối ưu đặc tính động phù hợp với đặc tính tải - Một số ứng dụng phương pháp khởi động mềm: Động điện chuyên chở vật liệu, động có biến đổi Động có quán tính lớn (quạt gió, máy nén, máy bơm, băng chuyền, …) Một số phương pháp khởi động khác Sử dụng điện kháng nối tiếp mạch stator - Phương pháp dùng động có công suất nhỏ trung bình Khi mở máy mạch điện stato đặt nối tiếp điện kháng Sau mở máy song cách đóng cầu dao D2 (Hình 2.2) điện kháng bị nối ngắn mạch Điều chỉnh trị số điện kháng có dòng điện mở máy cần thiết Do có điện áp giáng điện kháng nên điện áp mở máy đầu cực động điện U’k nhỏ điện áp lưới U1 (Hình 2.2) Gọi dòng điện mở máy mở máy trực tiếp Ik, mômen mở máy mở máy trực tiếp Mk Sau thêm điện kháng vào, dòng điện mở máy lại I’k = k Ik’ k < Hình 2.2: Khởi động sử dụng điện kháng - Ưu điểm: Của phương pháp thiết bị đơn giản - Nhược điểm: Làm giảm dòng điện mở máy mômen giảm xuống bình phương lần Mở máy sử dụng biến áp tự ngẫu - Động kết nối thêm biến áp tự ngẫu trình khởi động Dùng biến áp tự ngẫu đảm bảo mômen mở máy lớn giới hạn dòng điện cho quy trình mở máy diễn nhanh - Ưu điểm: Dòng mở máy nhỏ, momen mở máy lớn, dùng cho động cao áp có dải lựa chọn cấp điện áp Phương pháp hao phí điện có hiệu suất đạt cao - Nhược điểm: Giá thành thiết bị mở máy đắt tiền so với phương pháp mở máy trực tiếp mở máy sử dụng đổi nối tam giác Xây dựng mạch động lực mạch điều khiển cho động KW A Đối với sơ đồ khởi động trực tiếp Mạch động lực - Sử dụng aptomat, role tải lắp với tiếp điểm thường đóng, aptomat đê khởi động động Mạch điều khiển - Khi khởi động động ta nhấn nút Start S2 để kích hoạt contactors KM1, sau dòng khởi động tự trì để mở máy Khi khởi động xong ta nhấn S1 B Phương pháp đổi nối – tam giác Mạch động lực Giải pháp tiêu chuẩn: - Các thiết bị gồm có: Aptomat, sử dụng ba contactors, tiếp điểm thường đóng, role, thiết bị bảo vệ có từ tính, Giải pháp thích nghi - Sử dụng ba contactors (một contactors dòng, hai contactors để chuyển chế độ động cơ) Dòng qua contactors KM2 Km3 giảm 1/√3 lần so với bình thường Sử dụng role tải riêng biệt đề nghị cho giải pháp thích nghi làm cho có giá trị danh định thấp so với phải hạ dòng trực tiếp từ nam châm bảo vệ Q1 Nếu có cố pha làm role nhảy tiếp điểm thường đóng F1 hở, contactors nhả hết, động dừng lại Mạch điều khiển Trường hợp dòng ≤ 80A - Đầu tiên ta nhấn nút S2 để kích hoạt contactors KM1, động hoạt động chế độ hình sao, contactors KM1 tự trì trạng thái đóng - Lúc KM1 làm contactors dòng KM2 đóng lại, trì dòng chạy qua KM1 Khi khóa contactors KM3 (contactors chuyển động sang chế độ tam giác) mở KM2 làm tiếp điểm delayed đóng lại Một qua thời gian trễ, contactors KM1 bị ngắt contactors KM3 đóng lại, động chuyển sang chế độ tam giác Trường hợp dòng > 80A - Quá trình điền khiển khởi động động tương tự trường hợp I ≤ 80A khác chỗ có thêm role thời gian KA1 Do dòng lớn nên role có vai trò cung cấp thêm khoảng thời gian trễ ngắn trước contactors KM3 đóng lại, giúp tránh nguy xảy ngắn mạch trình khởi động Tính chọn aptomat contactors cho động không đồng 3KW A Lựa chọn aptomat - Với động công suất 3KW ta lựa chọn hoạt động cấp điện áp khác nhau, cụ thể theo bảng thông số giả sử ta chọn điện áp định mức 400V tương ứng dòng định mức 7,2A Khi dòng vào khởi động động nên tới 6*7,2 = 43,2A Dòng ngắn mạch cấp động 50KA - Tương ứng với thông số động ta chọn được aptomat sau, ứng với điện áp động 400V, công suất 3KW, dòng ngắn mạch aptomat chịu 100KA, dòng định mức từ 6…10A, dòng khởi động 138A Vậy ta lựa chọn loại aptomat GV2 ME14 - Một số ý lựa chọn aptomat: Điện áp tối đa aptomat phải lớn điện áp định mức động Các dòng ngắn mạch không vượt khả chịu đựng độ bền điện aptomat Dòng hoạt động định mức động nằm giới hạn nhiệt chịu đựng tải thiết bị bảo vệ B Lựa chọn contactors - Với số liệu động phần ta lựa chọn contactors sau: Chọn điện áp theo bảng thông số 690V Dòng định mức động 7.2A, nên với nhiệt độ thông thường 25A ≤ 60 ℃ thỏa mãn Dòng khởi động tối đa động 43,2A 400v nên chọn giới hạn làm việc vủa thiết bị 440V 250A loại LC1 D09 thỏa mãn - Tóm lại loại contactors thỏa mãn cho động chọn loại LC1 D09 Sau lựa chọn contactors ta phải kiểm tra độ bền điện đạt yêu cầu hay không dựa vào số chu kỳ đóng cắt thực tế theo tính toán - Với động khởi động tam giác ta phải lựa chọn loại khóa liên động phù hợp với loại contactors, theo bảng sau [...]... được được aptomat như sau, ứng với điện áp động cơ 400V, công suất 3KW, dòng ngắn mạch aptomat chịu được 100KA, dòng định mức từ 6…10A, dòng khởi động 138A Vậy ta lựa chọn loại aptomat GV2 ME14 - Một số chú ý khi lựa chọn aptomat: Điện áp tối đa của các aptomat phải lớn hơn điện áp định mức động cơ Các dòng ngắn mạch không được vượt quá khả năng chịu đựng độ bền điện của aptomat Dòng hoạt động... khá lớn nên role này có vai trò cung cấp thêm một khoảng thời gian trễ ngắn trước khi contactors KM3 đóng lại, do đó giúp tránh được nguy cơ xảy ra ngắn mạch trong quá trình khởi động Tính chọn aptomat và contactors cho động cơ không đồng bộ 3KW A Lựa chọn aptomat - Với động cơ công suất 3KW ta có thể lựa chọn hoạt động ở các cấp điện áp khác nhau, cụ thể theo bảng thông số trên giả sử ta chọn điện. .. sau: Chọn điện áp theo bảng thông số là 690V Dòng định mức động cơ là 7.2A, nên với nhiệt độ thông thường ở 25A là ≤ 60 ℃ thỏa mãn Dòng khởi động tối đa động cơ là 43,2A ở 400v nên chọn giới hạn làm việc vủa thiết bị ở 440V là 250A của loại LC1 D09 là thỏa mãn - Tóm lại loại contactors thỏa mãn cho động cơ đã chọn là loại LC1 D09 Sau khi lựa chọn được contactors ta phải kiểm tra độ bền điện của ... điện stato đặt nối tiếp điện kháng Sau mở máy song cách đóng cầu dao D2 (Hình 2.2) điện kháng bị nối ngắn mạch Điều chỉnh trị số điện kháng có dòng điện mở máy cần thiết Do có điện áp giáng điện. .. Xây dựng mạch điều khiển khởi động động không đồng KW Nguyễn Quốc Thưởng MSSV: 20122539 KHÍ CỤ ĐIỆN Bài tập lớn Gv hướng dẫn: Ts Nguyễn Văn Ánh Tóm tắt phương pháp khởi động động Khởi động trực... kháng nên điện áp mở máy đầu cực động điện U’k nhỏ điện áp lưới U1 (Hình 2.2) Gọi dòng điện mở máy mở máy trực tiếp Ik, mômen mở máy mở máy trực tiếp Mk Sau thêm điện kháng vào, dòng điện mở máy