1) Điều kiện và yờu cầu khi mở mỏy
a) Điều kiện mở mỏy
Phương trỡnh cõn bằng mụmen trong quỏ trỡnh mở mỏy:
dt d J M
M c (5.26)
Trong đú: M là mụmen điện từ của động cơ.
Mclà mụmen cản của tảị
J là hằng số quỏn tớnh phụ thuộc kết cấu của động cơ.
là tốc độ gúc của rụto
dt
d
là gia tốc gúc của rụtọ Như vậy, khi khởi độngđể động cơ tăng tốc được cần cú gia tốc
dt
d
> 0, tức là
M > Mc. Nếu M - Mc càng lớn thỡ động cơ tăng tốc càng nhanh. Mỏy cú quỏn tớnh lớn thỡ thời gian mở mỏy lõụ
b) Yờu cầu mở mỏy
Khi mở mỏy dũng điện và mụmen lỳc mở là:
I1mở = 2 2 1 2 2 1 1 x x r r U = (47)Iđm (5.27) Mmở = ] ) x x ( ) r r [( f 2 r . U . p . m 2 2 1 2 2 1 1 2 2 1 1 (5.28)
Dũng điện mở mỏy lớn nếu thời gian mở mỏy lõu sẽ làm núng mỏy và gõy sụt ỏp trờn lưới điện (nhất là đối với lưới điện cú cụng suất nhỏ), làm giảm điện ỏp đặt vào động cơ và ảnh hưởng tới cỏc thiết bị khỏc làm việc trong lướị Vỡ vậy lỳc mở mỏy cần cú những yờu cầu sau:
- Dũng điện mở mỏy càng nhỏ càng tốt.
- Mụmen mở mỏy lớn để thời gian mở mỏy nhanh.
- Thiết bị mở mỏy đơn giản, làm việc tin cậy, rẻ tiền, tiờu hao ớt năng lượng. Cỏc yờu cầu trờn là trỏi ngược nhau vỡ thế tuỳ theo yờu cầu sử dụng và cụng suất của lưới mà chọn phương phỏp mở mỏy thớch hợp.
2) Cỏc phương phỏp mở mỏy
146
Khi mở mỏy đúng cầu dao CD để nối dõy quấn stato trực tiếp với lưới điện, động cơ sẽ tăng tốc đến tốc độ ổn định. Mụmen mở mỏy lớn, thiết bị rẻ, thực hiện đơn giản. Nhược điểm của phương phỏp này là dũng điện mở mỏy lớn làm sụt ỏp lướivà thời gian mở dài nếu quỏn tớnh (J) của động cơ lớn. Vỡ thế phương phỏp này thường dựng khi cụng suất động cơ nhỏ hơn nhiều lần so với cụng suất lưới điện.
b) Mở mỏy giảm điện ỏp
Phương phỏp mở mỏy giảm diện ỏp cú ưu điểm là giảm được dũng điện mở mỏy nhưng nhược điểm là khi giảm điện ỏp mở mỏy thỡ mụmen mở mỏy cũng bị giảm nhiềụ Vỡ vậy nú được sử dụng khi khụng yờu cầu mụmen mở mỏy lớn.
Để giảm điện ỏp đặt vào động cơ khi mở mỏy ta cú thể thực hiện theo cỏc cỏch sau: mắc cuộn khỏng nối tiếp vào mạch stato, dựng mỏy biến ỏp tự ngẫu, đổi nối Y-.
* Phương phỏp mắc cuộn khỏng nối tiếp vào mạch stato
Sơ đồ nối dõy mạch điện mở mỏy giảm ỏp dựng mắc cuộn khỏng mắc nối tiếp vào mạch stato như hỡnh 5.12.
Khi mở mỏy cỏc cầu dao CD2 ngắt, CD1 đúng dõy quấn stato được nối vào lưới điện thụng qua cuộn khỏng CK . Lỳc này do cú điện ỏp rơi trờn cuộn khỏng mà điện ỏp đặt vào động cơ giảm xuống. Khi động cơ quay gần đến tốc độ định mức thỡ ngắn mạch cuộn khỏng CK bằng cỏch đúng cầu dao CD2. Lỳc này dõy quấn stato được nối trực tiếp với lưới nờn điện ỏp đặt vào động cơ là định mức.
Nếu điện ỏp đặt trực tiếp vào động cơ được giảm đi k lần (k <1) thỡ dũng điện cũng giảm đi k lần nhưng mụmen giảm đi k2 lần so với phương phỏp mở mỏy trực tiếp.
* Phương phỏp dựng mỏy biến ỏp tự ngẫu
Sơ đồ mạch điện mở mỏy giảm điện ỏp dựng biến ỏp tự ngẫu như hỡnh 5.13. Trước khi mở mỏy ngắt cầu dao CD2, đúng cầu dao CD3, mỏy biến ỏp tự ngẫu BATN để ở vị trớ để điện ỏp đặt vào động cơ khoảng (0,60,8)Uđm. Sau đú, muốn mở mỏy đúng cầu dao CD1 để động cơ được cấp điện từ mỏy biến ỏp tự ngẫụ Khi động cơ
~ 3 pha
CD
Đ
147 CD1 CD2 Đ C ~3 pha CK CD3 CD2 BAT N ~ 3 pha Đ C CD1
quay đến tốc độ gần định mức ngắt cầu dao CD3, đúng cầu dao CD2, lỳc này dõy quấn
stato nối trực tiếp với lướinờn điện ỏp đặt vào động cơ là định mức.
Gọi k (k>1) là hệ số biến ỏp của mỏy biến ỏp tự ngẫu thỡ điện ỏp đặt vào động cơ sẽ giảm k lần cũn dũng điện sơ cấp của biến ỏp tự ngẫu sẽ giảm k2 lần và mụmen cũng giảm k2 lần. Phương phỏp này ưu điểm hơn vỡ dũng điện khởi động giảm được nhiều hơn so với phương phỏp dựng cuộn khỏng nờn được dựng với động cơ cụng suất lớn.
* Phương phỏp đổi nối Y/
Sơ đồ mạch điện mở mỏy giảm điện ỏp dựng phương phỏp đổi nối Y/ như hỡnh 5.14.
Phương phỏp mở mỏy này chỉ dựng được để mở mỏy cho những động cơ khi làm việc bỡnh thường dõy quấn stato đấu tam giỏc.
Khi mở mỏy đúng cầu dao CD2 về phớa trỏi và đúng cầu dao CD1, lỳc đú dõy quấn stato được nối sao (Y) nờn điện ỏp đặt vào mỗi pha của động cơ giảm đi 3 lần. Khi động cơ quay với tốc độ định mức đúng cầu dao CD2 về phớa phải, lỳc đú dõy quấn stato được nối tam giỏc () nờn điện ỏp đặt vào động cơ là định mức.
Phương phỏp mở mỏy này sẽ giảm dũng điện và mụmen mở mỏy đi 3lần.
c) Mở mỏy thờm điện trở phụ vào mạch rụto
Phương phỏp mở mỏy thờm điện trở phụ vào mạch rụto cú ưu điểm là tăng được mụmen và giảm được dũng điện khi mở mỏỵ Nhưng phương phỏp này lại cú
Hỡnh 5.13 Mở mỏy dựng cuộn
khỏng Hỡnh
5.12 Mở mỏy dựng biến ỏp tự ngẫu
148
nhược điểm là khụng dựng được đối mới động cơ rụto lồng súc và cú tổn hao đồng trờn điện trở phụ nờn hiệu suất của động cơ giảm xuống.
Phương phỏp này dựng mở mỏy động cơ rụto dõy quấn trong trường hợp mở mỏy khú khăn, cần mụmen mở mỏy lớn.
Sơ đồ mạch điện mở mỏy thờm hai cấp điện trở phụ vào mạch rụto của động cơ rụto dõyquấn như hỡnh 5.15.
Khi bắt đầu mở mỏy điện trở trong mạch rụto là lớn nhất (cỏc tiếp điểm của cụngtăctơ K1 và K2 mở).Thụng thường giỏ trị điện trở được chọn sao cho lỳc khởi động thỡ mụmen đạt cực đạị Trong quỏ trỡnh mở mỏy giảm dần điện trở phụ đến 0 bằng cỏch loại dần cỏc cấp điện trở phụ ra khỏi mạch rụto (tiếp điểm cụngtăctơ K2 đúng sau đú đến tiếp điểm cụng tắc tơ K1đúng).
Tuỳ theo yờu cầu lỳc mở mỏy mà cú thể nối thờm một hoặc nhiều cấp điện trở phụ cú trị số phự hợp vào mạch dõy quấn rụtọ
Hỡnh 5.14 Mở mỏy đổi nối Y/ Hỡnh 5.15 Mở mỏy thờm điện trở phụ vào dõy quấnrụto