Đề bài: Nêu các phương pháp khởi động động cơ. Nêu rõ ưu nhược điểm của từng loại khởi động. Nêu rõ khi nào sử dụng từng loại khởi động đó

ĐỀ BÀI<br /> <br /> Nêu các phương pháp khởi động động cơ; Nêu rõ ưu nhược điểm của từng loại<br /> khởi động; Nêu rõ khi nào sử dụng từng loại khởi động đó.<br /> <br /> TRẢ LỜI<br /> 1.KHỞI ĐỘNG TRỰC TIẾP<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> ►Ưu điểm:<br /> _Tạo được momen khởi động lớn<br /> _Đơn giản và tương đối rẻ tiền so với các phương pháp khác<br /> ► Nhược điểm:<br /> _Dòng khởi động lớn ,nguyên nhân gây hiện tượng sụt áp trên<br /> lưới điện<br /> _Có thể làm nhiễu hệ thống nguồn cấp<br /> _Gây sốc lực trên khung , trục và bộ truyền động của động cơ<br /> _Xuất hiện lực cơ học vào trong dây quấn động cơ<br /> ► Ứng dụng:<br /> _Trong các ứng dụng có lực quán tính nhỏ như là :bơm ly tâm,<br /> máy tiện ,khoan cần ,máy mài<br /> <br /> 2. DÙNG CUỘN KHÁNG NỐI TIẾP TỤ ĐIỆN<br /> <br /> + Us giảm xuống k lần<br /> + Te giảm xuống k2 lần<br /> + Ikđ giảm xuống k lần<br /> Ưu điểm: dễ chế tạo, giá thành rẻ<br /> Nhược điểm: chưa tối ưu vì Ikđ giảm rất ít<br /> 3. DÙNG MÁY BIẾN ÁP TỰ NGẪU<br /> <br /> +Us giảm xuống k lần<br /> +Te giảm xuống k2 lần<br /> +Ikđ giảm xuống k2 lần<br /> Ưu điểm : Te, Ikđ tăng rất cao<br /> Nhược điểm: tốn kém vì giá thành cao<br /> ► Ứng dụng:<br /> Bơm thủy lực ,băng tải..<br /> 4. BIẾN ĐỔI Y→ ∆<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> + Te giảm xuống 3 lần<br /> + Ikđ giảm xuống 3 lần<br /> Ưu điểm: rất dễ thực hiện,giá thành rẻ<br /> Nhược điểm: Te , Ikđ tăng rất ít<br /> ► Ứng dụng:<br /> Sử dụng phương pháp này để khởi động động cơ dưới chế<br />  độ không tải như bơm,các máy trong ngành gỗ<br /> <br /> 5. DÙNG BIẾN TẦN<br /> <br /> + Khi giảm f thì ω giảm do đó Te tăng<br /> + Khi tăng f thì ω cũng tăng do đó Te giảm<br /> Ưu điểm : thay đổi f phù hợp thì thời gian khởi động sẽ ngắn do đó ít tổn hại<br /> đến động cơ<br /> Nhược điểm : giá thành cao, khó sử dụng,khi tăng f đến giá trị max thì Ф<br /> bão hòa<br /> 6. DÙNG DẠNG RÃNH RÔTO ĐẶC BIỆT<br /> <br /> Dùng dạng rãnh Rôto có dạng đặc biệt để cải thiện đặc tính mở máy:rãnh rôto<br /> có thể được chế biến dạng rãnh sâu hay lồng sóc kép, cho phép rôto có điện trở<br /> lớn khi mở máy (tần số dòng điện Rôto cao) và điện trở đủ nhỏ khi vận hành<br /> bình thường (tần số dòng điện Rôto rất thấp).<br /> <br /> 7 . DÙNG BỘ KHỞI ĐỘNG MỀM DC<br /> <br /> <br /> <br /> - Nguyên lý: Được điều khiển đóng mở thyristor bằng bộ vi sử lý 16 bit với các<br /> cổng vào ra tương ứng, tần số giữ không đổi theo tần số điện áp lưới. Mạch lực<br /> gồm 3 cặp thyristor đấu song song ngược cho 3 pha.<br /> <br /> - Ưu điểm: dễ lắp đặt, an toàn, bền vững, có chức năng điều khiển.<br /> <br /> - Khuyết điểm: khó sử dụng, giá thành đắt.<br /> <br /> 8. MỞ MÁY BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỐI THÊM ĐIỆN TRỞ PHỤ VÀO<br /> ROTO<br /> <br /> Phương pháp này chỉ dùng với động cơ không đồng bộ Roto dây quấn<br /> <br /> Ưu điểm: dòng điện mở máy nhỏ ,momen mở máy lớn.<br /> <br /> Nhược điểm: động cơ roto dây quấn chế tạo phức tạp hơn động cơ roto lồng<br /> sóc ,bảo quản,vận hành khó khăn hơn, hiệu suất thấp hơn động cơ roto lồng<br /> sóc.<br /> 9. DÙNG ĐIỆN TRỞ SƠ CẤP<br /> <br /> <br /> <br /> ► Ưu điểm :<br /> <br /> _Giảm dòng khởi động .<br /> <br /> _Tăng tốc trơn tru khi tốc độ tăng dần<br /> <br /> ► Nhược điểm:<br /> <br /> _Momen khởi động nhỏ.<br /> <br /> _Hiệu suất thấp vì mất năng lượng qua các điện trở lúc<br /> <br /> khởi động.<br /> <br /> _Đắt tiền.<br /> <br /> _Dòng khởi động lớn hơn so với phương pháp đổi nối<br /> <br /> sao /tam giác<br /> <br /> ► Ứng dụng:<br /> <br /> Quạt,bơm ly tâm<br /> <br /> 10. DÙNG ĐIỆN TRỞ THỨ CẤP<br /> <br /> <br /> <br /> ► Ưu điểm:<br /> <br /> _Đặc tính kỹ thuật momen khởi động hoàn hảo<br /> <br /> _Tăng tốc trơn tru trong suốt quá trình khởi động<br /> <br /> _Khả năng khởi động động cơ với tải ban đầu lớn<br /> <br /> ► Nhược điểm:<br /> <br /> _Yêu cầu thêm các công tác bảo trì ,bảo dưỡng<br /> <br /> Chi phí ban đầu lớn<br /> ► Ứng dụng:<br /> <br /> _Dùng cho các tải có quán tính lớn như là máy nén ,<br /> <br /> máy cắt đột<br /> <br /> 11. Part winding starter<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> ► Ưu điểm:<br /> <br /> _Ít tốn kém nhất trong các phương pháp<br /> <br /> _Quá trình khởi động khép kín-không bị ngắt kế nối khi khởi động<br /> <br /> _Không sinh nhiệt trong quá trình khởi động<br /> <br /> ► Nhược điểm :<br /> <br /> _Chỉ sử dụng cho 1 số loại động cơ đặc biệt<br />  _Không đạt được tốc độ tối đa của động cơ<br /> <br /> 12. KHỞI ĐỘNG CỨNG<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> ► Ưu điểm:<br /> <br /> _Tăng tốc 1 cách êm dịu<br /> <br /> _Điều chỉnh được dòng và monen khi khởi động<br /> <br /> _Điều khiển kín động cơ và tải của nó<br /> <br /> ► Nhược điểm:<br /> <br /> _Nhiệt nhận được khi SCR dẫn –có thể loại bỏ sau khi<br /> <br /> khởi động bằng shorting contactor<br /> <br /> a) KHỞI ĐỘNG MỀM.<br /> <br /> Là phương pháp hiện đại.<br />  Điện áp stato được điều khiển thay đổi liên tục theo thời gian nhờ bộ điều<br /> khiển<br /> điện áp xoay chiều.<br /> <br /> Mạch sử dụng công tắc bán dẫn để đóng điện.<br /> <br />  Ưu điểm:<br /> <br /> Mômen khởi động thay đổi mềm, khống chế<br /> được dòng khởi động.<br /> <br /> Đáp ứng nhanh khi đóng và ngắt.<br /> Không có vấn đề phát sinh hồ quang.<br /> <br />  Nhược điểm:<br /> <br /> Sử dụng linh kiên bán dẫn dẫn đến tổn hao<br /> nhiệt . Linh kiện bán dẫn ngắt điện không hoàn toàn<br /> <br />  Áp dụng:<br /> <br /> Dùng cho các động cơ có công suất vừa và lớn.<br /> <br /> b) KHỞI ĐỘNG PART – WINDING( KHỞI ĐỘNG TỪNG<br /> PHẦN ).<br /> <br /> Cuộn dây được chia thành ½ hoặc 1/3 phần<br /> và lần lược được kết nối khi động cơ khởi động.<br /> <br /> Khi khóa K1 đóng dòng điện khởi động chỉ đạt 65-<br /> 70% , sau đó K2 đóng dòng điện khởi động đạt<br /> 100%.<br /> <br />  Ưu điểm:<br /> <br /> Tăng trở kháng stato , giảm dòng khởi động.<br /> <br />  Nhược điểm:<br /> <br /> Việc chia dây đấu nối đầu vào cung cấp nguồn khởi động phức tạp.<br /> <br /> Gây rung động do cấp nguồn không cân bằng.<br /> Thời gian kéo dài => Nóng động cơ , cháy cuộn Stato.<br /> <br />  Áp dụng:<br /> <br /> Thường dùng cho máy nén trên 75KW.<br /> <br /> KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ AC 3 PHA DÂY QUẤN<br /> <br /> 1. Khởi động trực tiếp.<br /> • - Là đóng động cơ vào lưới không qua thiết bị phụ nào.<br /> • Ưu điểm:<br /> • + Tạo mooment quay khởi động lớn.<br /> + Đơn giản và tương đối rẻ tiền<br /> <br /> • Nhược điểm:<br /> + Dòng khởi động lớn => tụt áp trên lưới điện.<br /> + Làm nhiễu hệ thống nguồn cấp.<br /> + Gây sốc lực trên khung, trục và bộ truyền động cơ.<br /> + Xuất hiện lực cơ học trong dây quấn động cơ.<br /> Ứng dụng: trong các động cơ có lực quán tính nhỏ: bơm ly tâm, tiện,<br /> máy khoan cần, máy mài.<br /> <br /> . Dùng khởi động sao, tam giác:<br /> - Khởi động sao tam giác khi động cơ ở chế độ không tải hoặc momen tải ở<br /> mức thấp nhất.<br /> • Ưu điểm:<br /> + Rẻ tiền<br /> + Giảm dòng khởi động 1/3 so với khởi động trực tiếp<br /> • Khuyết điểm:<br /> + Xuất hiện nhiễu trên đường dây khi chuyển từ sao sang tam giác.<br /> + Làm giảm moment khởi động => khởi động động cơ tải nhỏ.<br /> • Ứng dụng: kđ động cơ không tải như: bơm, máy trong ngành gỗ.<br /> <br /> <br /> Khởi động bằng điện trở sơ cấp:<br /> - Điện trở sơ cấp mắc nối tiếp với các cuộn dây động cơ.<br /> • Ưu điểm:<br /> + Giảm dòng khởi động<br /> + Tăng tốc trơn tru khi tốc độ tăng dần<br /> <br /> • Nhược điểm:<br /> + Moment khởi động nhỏ (phụ thuộc điện áp rơi qua điện trở).<br /> + Hiệu suất thấp vì mất năng lượng trong các điện trở lúc khởi động.<br /> + Đắt tiền.<br /> + Dòng khởi động lớn hơn so với kđ sao/tam giác<br /> • Ứng dụng: quạt, bơm ly tâm,...<br /> <br /> <br /> Dùng biến áp tự động:<br /> - Thông qua biến áp tự động sẽ giảm điện áp cấp vào động cơ. Khi động cơ đạt<br /> tốc độ biến áp sẽ cắt ra khỏi mạch điện.<br /> • Ưu điểm:<br /> + Cung cấp lựa chọn giá trị moment quay khởi động.<br /> + Có thể chạy với tải trọng nặng.<br /> + Có thể lựa chọn dải điện áp.<br /> <br /> <br /> • Nhược điểm: chi phí đầu tư thiết bị rất đắt.<br /> • Ứng dụng: Bơm thủy lực, băng tải...<br /> SỰ KHÁC BIỆT GIỮA ROTO LỒNG SÓC VÀ ROTO DÂY QUẤN<br /> +Loại rôto lồng sóc: kết cấu của loại dây quấn này rất khác với dây quấn<br /> stato. Loại rôto lồng sóc công suất >100kW, trong các rãnh của lõi thép đặt<br /> các thanh đồng, hai đầu nối ngắn mạch bằng hai vòng đồng tạo thành lồng<br /> sóc. Ở động cơ công suất nhỏ, lồng sóc được chế tạo bằng cách đúc nhôm<br /> vào các rãnh lõi thép rôto, tạo thành thanh nhôm, hai đầu đúc vòng ngắn<br /> mạch . Động cơ điện rôto lồng sóc gọi là động cơ không đồng bộ rôto lồng<br /> sóc<br /> roto lồng sóc gồm những lá thép kỹ thuật điện ghép lệch với nhau mà không<br /> ghép thẳng song song và dọc trục là vì không cho từ trường Stator cắt các<br /> thanh dẫn 1góc 90<br />  các rãnh của rotor lồng sóc ghép lệch với nhau, để triệt tiêu lực điện từ họa<br /> tần bậc cao, làm cho rotor quay êm hơn.<br /> <br /> .DC STEP:<br /> <br /> Động cơ bước hay còn gọi là động cơ step là loại động cơ tạo ra chuyển động<br /> quay khi có dòng điện chạy qua motor. Kích thước của động cơ bước lớn hay nhỏ<br /> tùy vào công suất của chúng. Khác với động cơ DC thông thường, động cơ step<br /> chạy theo từng bước đúng như tên gọi của chúng. Tuy nhiên, ta có thể bắt chúng<br /> chạy liên tục như động cơ DC bằng cách áp dụng các dạng sóng điều khiễn thích<br /> hợp lên động cơ bước. Phần sau mô tả một số loại động cơ bước thông dụng<br /> <br /> CÁC PP KĐ ĐC CÓ CÁI BẢNG CỤ THỂ HƠN<br /> <br /> Phương pháp Ưu điểm Nhược điểm Ứng dụng<br /> Khởi đông trực tiếp (hình a) Đơn giản: chỉ Động cơ dễ bị Dùng để khởi<br /> cần đóng trực nóng. động cho<br /> tiếp động cơ Cần cung cấp những động<br /> điện vào hệ công suất khởi cơ có công<br /> thống điện là động lớn cho suất trung<br /> được. động cơ. bình và nhỏ so<br /> Thiết bị đóng Dòng khởi với công suất<br /> ngắn đơn giản, động lớn làm của nguồn và<br /> rẻ tiền. cho sụt áp khởi động nhẹ<br /> Thời gian khởi lưới điện, gây<br /> động ngắn vì trở ngại cho<br /> moment khởi các thiết bị<br /> động lớn. phụ tải.<br /> <br /> Khởi động Dùng biến Dòng khởi Giá thành thiết Dùng khởi<br /> gián tiếp áp tự ngẫu động nhỏ. bị mở máy động động cơ<br /> hạ điện áp Hạ thấp điện bằng phương cao áp, có dãy<br /> mở máy áp khởi động. pháp này đắt lựa chọn các<br /> (hình b) Moment mở tiền hơn so với điện áp.<br /> máy lớn. khởi động trực<br /> tiếp hoặc<br /> sao/tam giác.<br /> Không có khả<br /> năng cung cấp<br />  một điện áp<br /> khởi động<br /> hiệu quả đối<br /> với tải trọng<br /> thay đổi.<br /> Nối điện Thiết bị đơn Khi giảm dòng Dùng để khởi<br /> kháng nối giản. khởi động thì động động cơ<br /> tiếp vào Dễ điều chỉnh moment khởi có công suất<br /> mạch stato trở kháng của động cũng nhỏ và trung<br /> (hình c) stato. giảm bình bình.<br /> Có thể áp dụng phương lần.<br /> cho động cơ<br /> roto lồng sóc<br /> hoặc dây quấn.<br /> Giảm độ lớn<br /> của dòng mở<br /> máy.<br /> <br /> Nối điện Thiết bị đơn Giảm dòng Dùng để khởi<br /> kháng nối giản. khởi động thì động động cơ<br /> tiếp vào Dễ điều chỉnh moment mở có công suất<br /> mạch roto trở kháng của máy giảm. nhỏ và trung<br /> (hình c) roto. Thời gian khởi bình.<br /> Dòng khởi động tăng.<br /> động nhỏ hơn<br /> phương pháp<br /> nối điện kháng<br /> vào mạch<br /> stato.<br /> <br /> Đổi mối nối Dòng khởi Moment khởi Dùng khởi<br /> Y-Δ động giảm đi động giảm đi động những<br /> (hình d) √3 lần. √3 lần. máy làm việc<br /> Bảo vệ an toàn Có bước nhảy bình thường<br /> cho động cơ và lớn về cường đấu tam giác.<br /> thiết bị. độ moment<br /> khi hệ thống<br /> thực hiện<br /> chuyển đổi Y-<br />  Δ làm cho<br /> thiết bị dễ bị<br /> hư hỏng<br /> Thời gian khởi<br /> động lớn.<br /> <br /> <br /> Khởi động Khống chế Tổn hao nhiệt Dùng khởi<br /> mềm được dòng vì sử dụng linh động các động<br /> (hình e) khởi động. kiện bán dẫn. cơ có công<br /> Moment khởi Ngắt điện suất vừa và<br /> động thay đổi không hoàn lớn.<br /> mềm. toàn.<br /> Đáp ứng nhanh<br /> khi đóng và<br /> ngắt.<br /> Không sinh hồ<br /> quang.<br /> Khởi động Tăng trở kháng Moment khởi Dùng cho máy<br /> Part – Roto. động nhỏ. nén trên 75<br /> Winding Giảm dòng Giá thành đắt. kW.<br /> (khởi động khởi động.<br /> từng phần)<br /> <br /> Khởi động Đảm bảo dòng Giá thành đắt. Dùng khởi<br /> bằng khởi động Khó sửa chữa, động các động<br /> phương không vượt bảo trì. cơ bơm, máy<br /> pháp tần số quá giá trị định điện chuyên<br /> (hình f) mức. chở vật liệu,<br /> Điện áp cấp động cơ có<br /> cho quá trình quán tính lớn<br /> khởi động nhỏ. (quạt, máy<br /> nén, băng<br /> chuyền,…)<br />