Mạch cấp nguồn cho động cơ chịu các ràng buộc đặc thù so với các mạch phân phối khác, do đặc tính đặc biệt của động cơ :
- Dòng khởi động lớn và về thực chất là dòng kháng và do đó có gây sụt áp đáng kể.
- Số lần và tần số khởi động lớn.
- Dòng khởi động lớn nghĩa là các thiết bị bảo vệ quá tải động cơ phải có đặc tuyến làm việc tránh tác động khi khởi động.
Có 2 loại bảo vệ :
- Bảo vệ ngắn mạch.
- Bảo vệ quá tải.
Theo tiêu chuẩn IEC60947 đã tiêu chuẩn hóa tổ hợp CB –Contactor bằng phương pháp phối hợp CB, contactor và relay nhiệt. Sự phối hợp này giúp bảo vệ động cơ (ngắn mạch, quá tải), đồng thời tạo bộ khởi động cho động cơ nhờ contactor.
Để có sự lựa chọn tốt các thiết bị bảo vệ động cơ ta cần xác định loại động cơ cần bảo vệ và mức độ bảo vệ.Ngoài ra cách khởi động cũng có thể ảnh hưởng tới dòng khởi động lớn hay nhỏ.
Phân loại sử dụng cho contactor:
Hình 4.1. Bảng tra loại sử dụng contactor.
Trong đó AC3 cắt ở dòng làm việc định mức, còn AC4 cắt ở dòng khởi động.Vì vậy, động cơ thông thường là loại động cơ lồng sóc và cắt ở dòng định mức vì vậy ta xét các động cơ trong bài thuộc loại AC3.
Mức độ bảo vệ:
Ta có các mức độ bảo vệ như: hoàn toàn không bảo vệ, bảo vệ loại 1 (Type 1), bảo vệ loại 2 (type 2), và bảo vệ hoàn toàn. Loại bảo vệ hoàn toàn là tốt nhất, tuy nhiên trên thực tế ít được sử dụng vì giá thành khá cao (được tích hợp 3 trong 1 gồm: CB, contactor, relay nhiệt), vì vậy phổ biến hay sử dụng bảo vệ loại 2. Và để tạo ra mức độ bảo vệ ta cần có sự phối hợp sử dụng các thiết bị bảo vệ cách phù hợp.
Trong dự án, có 4 tải động cơ là M16, M17, M18 và M9. Bộ bảo vệ động cơ được lựa chọn dựa theo công suất và phương pháp khởi động động cơ, theo tài liệu 1, phần Chapter A6.
Bộ bảo vệ động cơ được lựa chọn theo kiểu kết hợp Type 2, bao gồm thành phần bảo vệ là CB tích hợp relay nhiệt, thành phần điều khiển là Contactor. Sự kết hợp này mang lại hiệu quả và độ tin cậy cao với chi phí vừa phải. Phương pháp khởi động sử dụng là khởi động trực tiếp (Direct on line – DOL), trừ đối với động cơ M9 là khởi động sao – tam giác (Star – delta) do động cơ này có công suất lớn, dòng khởi động lớn. Sự phối hợp được tra theo bảng sau.
Hình 4.2. Bảng tra phối hợp contactor
Động
cơ Công suất(kW) Iđm Phương phápkhởi động CB Relaynhiệt Contactor
M16 5.5 8.55 Trực tiếp (DOL) GV2P16 LC1D25
M17 55 75.5 Trực tiếp (DOL) GV4P115 LC1D115
M18 11 15.9 Trực tiếp (DOL) GV2P22 LC1D25