1- Sơ đồ tự động khởi động động cơ xoay chiều không đồng bộ ba pha qua một số cấp điện trở phụ
a. Giới thiệu sơ đồ:
Trong sơ đồ hình 2-15, phần mạch lực gồm các phần mạch nối vào mạch stato và rôto của động cơ không đồng bộ ba pha rôto dây quấn và bao gồm: Động cơ xoay chiều không đồng bộ ba pha rôto dây quấn ĐK; các cấp điện trở phụ R
các pha mạch rôto; các tiếp điểm chính của các công tắc tơ K, 1G, 2G ; các phần tử đốt nóng của rơle nhiệt RN ; cầu chì CC1 và cầu dao nguồn CD. Phần còn lại trong sơ đồ là mạch điều khiển (mạch khống chế) bao gồm: cầu chì CC2; các nút ấn điều khiển mở máy (M) và dừng máy (D); cuộn dây của các công tắc tơ và các rơle thời gian (K, 1G, 2G, RTh1, RTh2) cùng các tiếp điểm phụ các công tắc tơ, tiếp điểm các rơle thời gian và tiếp điểm của rơle nhiệt RN.
b. Nguyên lý hoạt động của sơ đồ:
Để chuẩn bị cho sơ đồ làm việc ta đóng cầu dao nguồn CD, điện áp xoay chiều ba pha của nguồn được đưa đến mạch động lực và mạch điều khiển để chuẩn bị cho quá trình khởi động động cơ. Để khởi động ĐK ta ấn nút M (tại t=0), cuộn dây công tắc tơ K được cấp điện và tác động, nó sẽ đóng các tiếp điểm thường hở trong mạch
D CD CC1 A B C A1 B C A2 B C RN Rf2 Rf1 ĐK 2G 1G CC2 M K RTh1 RTh2 2G 1G RTh2 RTh1 K RN RN RN 1 3 5 7 9 11 2 4 Hình 2-15. Sơ đồ tự động khởi động động cơ xoay chiều không đồng bộ ba pha qua một số cấp điện trở phụ
1G 2G 1G K 2G 1G
động lực cấp điện cho cuộn dây stato động cơ và động cơ bắt đầu khởi động, đồng thời tiếp điểm thường hở phụ K trong mạch điều khiển cũng được đóng lại để tự duy trì. Đồng thời với K có điện thì rơle thời gian RTh1 cũng được cấp điện, nhưng do tiếp điểm RTh1(3-7) là tiếp điểm thường hở đóng chậm nên ban đầu nó chưa kín, dẫn đến khi K tác động thì 1G và 2G còn chưa tác động nên động cơ được khởi động với toàn bộ điện trở phụ trong mạch rôto (=Rf1 + Rf2). Thời gian khởi động tăng dần thì tốc độ động cơ tăng dần, đến thời điểm t=t1 (t1 là thời gian chỉnh định của RTh1), đây là thời điểm cần loại cấp điện trở phụ thứ nhất ra khỏi mạch rôto động cơ, lúc này tiếp điểm RTh1(3-7) kín lại làm cho cuộn dây công tắc tơ 1G được cấp điện, 1G tác động làm kín mạch các tiếp điểm chính 1G trong mạch rôto động cơ loại cấp điện trở phụ Rf1 ra khỏi mạch rôto động cơ và động chuyển sang khởi động trên đặc tính thứ hai với điện trở phụ còn lại là Rf2. Đồng thời lúc này tiếp điểm 1G trong mạch điều khiển đóng lại cấp điện cho cuộn dây rơle thời gian RTh2 và rơle này bắt đầu đếm thời gian duy trì, đến t=t2 (t2 - t1 là thời gian duy trì của RTh2) là thời điểm cần loại nốt cấp điện trở phụ còn lại ra khỏi mạch rôto động cơ, lúc đó RTh2(3-11) đóng lại làm cho cuộn dây công tắc tơ 2G có điện, 2G đóng các tiếp điểm thường hở trong mạch rôto động cơ và loại toàn bộ điện trở phụ ra khỏi mạch rôto động cơ, động cơ chuyển sang khởi động trên đặc tính tự nhiên và tiến tới tốc độ làm việc ổn định (theo giá trị mômen tải), quá trình khởi động kết thúc.
2- Sơ đồ tự động khởi động cơ một chiều kích từ độc lập qua hai cấp điện trở phụ trong mạch rôto
a. Giới thiệu sơ đồ:
Sơ đồ mạch điện như hình 2-16, trong đó Đ là động cơ một chiều kích từ độc lập có cuộn kích thích là CKĐ; Rf1 và Rf2 các điện trở phụ dùng để hạn chế dòng khởi động của động cơ Đ; K là công tắc tơ dùng để đóng cắt nguồn một chiều cung cấp cho mạch phần ứng động cơ; 1G và 2G là các công tắc tơ gia tốc; RTh1 và RTh2 là các rơle thời gian có các tiếp điểm thường kín đóng chậm.
b. Nguyên lý hoạt động của sơ đồ:
Đóng cầu dao CD, nguồn điện một chiều được nối vào mạch động lực và mạch điều khiển, lúc này rơle RTh1 được cung cấp điện và làm mở tiếp điểm RTh1(1-9). Tại t=0 ta ấn nút M, cuộn dây công tắc tơ K được cung cấp điện và K tác động. Công tắc tơ K sẽ đóng các tiếp điểm thường mở trong mạch động lực cấp điện cho mạch phần ứng động cơ và động cơ bắt đầu khởi động với toàn bộ điện trở phụ trong mạch rôto (bằng Rf1 + Rf2) do ban đầu tiếp điểm RTh1 vẫn mở nên 1G và 2G chưa có điện, đồng thời tiếp điểm thường mở K(3-5) đóng lại để tự duy trì và tiếp điểm thường đóng K(1- 7) mở làm cho cuộn dây RTh1 mất điện. Cuộn dây RTh2 mắc song song với Rf1 nên khi có dòng qua Rf1 thì cuộn dây này cũng được cấp điện và làm cho tiếp điểm RTh2(9-11) mở. Thời gian khởi động tăng dần thì tốc độ động cơ tăng dần còn dòng phần ứng động cơ giảm dần. Đến thời điểm t=t1 (t1 là thời gian chỉnh định của RTh1), tiếp điểm thường đóng đóng chậm RTh
có điện, 1G tác động nối ngắn mạch cấp điện trở phụ thứ nhất và động cơ chuyển sang khởi động trên đặc tính cơ thứ hai với điện trở phụ chỉ còn là Rf2. Do Rf1 bị ngắn mạch nên điện áp trên cuộn dây RTh2 giảm về bằng không (rơle mất điện) và sau thời gian duy trì bằng t2-t1, tức là tại t=t2, tiếp điểm RTh2(9-11) đóng lại nên 2G có điện, 2G tác động nối ngắn mạch nốt cấp điện trở phụ còn lại và động cơ chuyển sang khởi động trên đặc tính tự nhiên, tiến tới điểm làm việc ổn định tương ứng với giá trị mômen tải, quá trình khởi động kết thúc.