Khởi động mềm là thiết bị sử dụng trong công nghiệp để hỗ trợ quá trình khởi động động cơ không đồng bộ 3 pha giúp động động cơ tránh hư hại bởi dòng điện lớn, dùng cho động cơ vừa và lớn. Tuy nhiên chúng có những ưu nhược điểm nhất định. Vậy để hiểu rõ hơn về Khởi động mềm là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chúng , mời các bạn cùng Hoàng Phương tìm hiểu trong bài viết này nhé!
Khởi động mềm là gì?
Khởi động mềm (soft start ) là khởi động dùng bộ biến đổi điện áp xoay chiều để điều khiển điện áp stato bằng cách điều khiển góc kích SCR.Thường dùng cho động cơ vừa và lớn, động cơ nhỏ có thể dùng phương pháp đổi sao – tam giác.
a, Quá trình khởi động
Trong phần đầu của khởi động, điện áp đặt vào động cơ là thấp …Dần dần, điện áp và mô men tăng lên để động cơ bắt đầu tăng tốc.
b, Công dụng của khởi động mềm
– Một trong những lợi ích của phương pháp khởi động mềm này là khả năng để điều chỉnh mô men chính xác khi cần thiết cho dù ứng dụng là tải hay không.
– Khởi động mềm giúp tránh đi những ảnh hưởng nhiều hơn cho các thiết bị máy móc, và kết quả là chi phí bảo trì thấp hơn.
– Một tính năng của bộ khởi động mềm là chức năng dừng mềm, chức năng này thực sự hữu ích khi dừng bơm, nơi mà xảy ra hiện tượng búa nước khi dừng trực tiếp như trong khởi động sao- tam giác và khởi động trực tiếp.
-Chức năng dừng mềm cũng rất hữu ích khi dừng băng tải vận chuyển các vật liệu dễ vỡ, có thể bị hư hỏng khi các vành đai dừng quá nhanh.
Ứng dụng khởi động mềm vào thực tiễn?
– Động cơ điện cho chuyên chở vật liệu.- Động cơ bơm.- Động cơ vận hành non tải lâu dài.- Động cơ có bộ chuyển đổi (ví dụ hộp số, băng tải ..)- Động cơ có quán tính lớn (quạt, máy nén, bơm, băng truyền, thang máy, máy nghiền, máy ep, máy khuấy, máy dệt …)
c, Ưu điểm của khởi động mềm:
Khởi động mềm có thể điều chỉnh trơn, phạm vi điều chỉnh rộng, có thể sử dụng dừng mềm, hiện nay với phát triển của điện tử công suất thì giá cũng không cao lắm và hoạt động cũng khá ổn định, có thể dùng kết hợp để điều chỉnh tốc độ động cơ.
d, Nhược điểm của khởi động mềm:
– Khởi động mềm khó thi công, khó bảo trì bảo dưỡng, điện áp và dòng điện sau điều chỉnh không sinh hoàn toàn, càng điều chỉnh càng bị méo và biên độ sóng hài cũng cao hơn.
Xem thêm: Biến tần là gì? Nguyên lý làm việc của biến tần
Cấu tạo, nguyên lý làm việc của softstarter (Khởi động mềm)
a, Cấu tạo khởi động mềm:
– Bộ phận điều khiển (tùy loai có màn hình và bàn phím hoặc điều khiển bằng vít hay cài đặt bằng vặn biến trở)
– Thyristor hay SCR (Silicon controler rectifier) dùng để điều khiển, đóng ngắt dòng điện
– Tản nhiệt và quạt làm mát
– Contactor Bypass ( tùy theo từng loại khởi động mềm có sẵn hay không có sẵn)
– Vỏ bảo vệ tùy loai theo các tiêu chuẩn bảo vệ do môi trường sử dung
– Bộ phận điều khiển: điều khiển số hoặc cơ khí, các ngõ ra chức năng rờle báo trạng thái, điều khiển bảo vệ chống quá nhiệt, quá tải, các cồng kết nối truyền thông Modbus, Profibus, điều khiển thời gian khởi động bằng biến trở hay bằng màn hình.
b, Cách đấu khởi động mềm:
– Theo kiều trực tiếp (khá thông dụng): khởi động mềm đấu vào điện, đầu ra kết nối động cơ điện, khởi động mềm có dòng điện lớn hơn hoặc bằng dòng định mức của motor. Tùy theo Loại khởi động mềm có sẵn Contactor Bypass, Relay output hoặc phải gắn thêm vào.
– Đấu theo kiểu song song: Motor nối 6 đầu dây, 3 đầu với khởi động mềm, 3 đầu còn lại của motor cùng với khởi động mềm nối vào điện lưới. chọn khởi động mềm có dòng bằng 58 % so với dòng định mức của motor, cách này phải có 2 contactor, 1 cho Bypass ( có thể tích hợp sẵn trong khởi động mềm) và 1 Contactor cho đấu Delta)
c, Chọn lựa các dòng khởi động mềm
– Tùy theo công suất động cơ sẽ chọn ra dòng khởi động mềm phù hợp với dòng định mức.
– Tùy theo tính năng và ứng dụng sẽ chọn các dòng khởi động mềm có nhiều tính năng khác nhau
d, Tính năng nâng cao khởi động mềm
Khởi động mềm có nhiều chức năng phù hợp nhiều ứng dụng chuyên biệt như:
– Dùng cho bơm cho ngành nước thải, cấp nước có tính năng Kick Start giúp động cơ chạy dễ dàng cho các tải nặng khi khởi động như Bơm bùn, máy khuấy có rác chặn, motor bơm bị nghẹt bùn. tính năng này giúp khởi động dễ dàng hơn
– Điều khiển momen – Torque Control điều khiển điện áp theo sát đường tuyến tính của tải trọng chống lai sự tăng dòng đột ngột và giảm môt cách từ từ chống sốc cho hệ thống thiết bị như Bơm cấp nước, nước thải, tòa nhà, máy nghiền, máy thổi, động cơ gắn các bơm có tạp chất, bơm bùn, bơm thực phẩm, máy đùn thức ăn gia súc..vv
– Tính năng bảo vệ trong một số môi trường hóa chất, nhiều hơi ẩm bằng cách phủ bo một lớp hóa chất.
– Bảo vệ quá tải động cơ, tính năng khóa Rotor khi quá dòng.
Xem thêm: Khởi động sao tam giác là gì? Tại sao phải dùng mạch sao tam giác
Kỹ thuật khởi động và dừng mềm
a, Những nét chính
– Mạch lực của hệ thống khởi động mềm gồm 3 cặp thyristor đấu song song ngược cho 3 pha. Vì mô men động cơ tỉ lệ với bình phương điện áp, dòng điện tỉ lệ với điện áp, mô men gia tốc và dòng điện khởi động được hạn chế thông qua điều chỉnh trị số hiệu dụng của điện áp. Quy luật điều chỉnh này trong khi khởi động và dừng nhờ điều khiển pha (kích, mở 3 cặp thyristor song song ngược) trong mạch lực. Như vậy, hoạt động của bộ khởi động mềm hoàn toàn dựa trên việc điều khiển điện áp khi khởi động và dừng, tức là trị số hiệu dụng của điện áp là thay đổi.
– Nếu dừng động cơ, mọi tín hiệu kích mở thyristor bị cắt và dòng điện dừng tại điểm qua không kế tiếp của điện áp nguồn.
IA – Dòng điện ban đầu khi khởi động trực tiếp.IS – Dòng điện bắt đầu có ramp điện áp.In – Dòng điện định mức của động cơ.Us – Điện áp bắt đầu ramp.Un – Điện áp định mức của động cơ.tr – Thời gian ramp.n – Tốc độ động cơ.
Nếu phát hiện động cơ đạt tốc độ yêu cầu trước khi hết thời gian đặt của bộ khởi động mềm, điện áp vào lập tức được tăng lên 100% điện áp lưới, đó chính là chức năng phát hiện tăng tốc.b, Dừng tự do theo quán tính
– Nếu điện áp cấp bị cắt trực tiếp, động cơ chạy theo quán tính cho tới khi dừng trong khoảng thời gian xác định. Thời gian dừng với mômen quán tính nhỏ có thể rất ngắn, cần tránh trường hợp này đề phòng sự phá huỷ về cơ và sự dừng tải đột ngột không mong muốn.
C, Dừng mềm
– Không nên cắt trực tiếp các động cơ có mômen quán tính nhỏ như băng truyền, thang máy, máy nâng để đảm bảo không nguy hiểm cho người, thiết bị và sản phẩm.
Nhờ chức năng dừng mềm mà điện áp động cơ được giảm từ từ trong khoảng từ 1 đến 20 giây tuỳ thuộc vào yêu cầu. Điện áp ban đầu cho dừng mềm Ustop = 0,9Un và điện áp cuối quá trình vào khoảng 0,85 điện áp ban đầu. Thời gian ramp điện áp tới 1000 giây cùng điện áp đầu và cuối quá trình dừng mềm đặt theo chương trình.
– Như vậy, thực chất dừng mềm là cố ý kéo dài quá trình dừng bằng cách giảm từ từ điện áp nguồn cung cấp vào động cơ Sew, Siemens, ABB. Nếu trong quá trình dừng mà có lệnh khởi động, thì quá trình dừng này lập tức bị huỷ bỏ và động cơ được khởi động trở lại.
d, Tiết kiệm năng lượng khi non tải
– Nếu động cơ điện vận hành không tải hay non tải, trong trường hợp này khởi động mềm giúp tiết kiệm điện năng nhờ giảm điện áp động cơ tới gia trị U0, việc giảm điện áp do đó làm giảm dòng điện, dẫn đến giảm bớt cả tổn hao đồng và tổn hao sắt %
Trên đây là những thông tin liên quan đến Khởi động mềm là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chúng do hoangphuong.com.vn đã tổng hợp và chia sẻ đến các bạn. Hy vọng bài viết này sẽ cung cấp cho bạn những thông tin bổ ích.
Xem thêm: Động cơ 3 pha là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Nguồn: Internet
