Điều khiển động cơ: Phần 2

C h ư ơ n g 12

CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỞI ĐỘNG ĐỘNG c ơ ĐIỆN
Nộ. DUNG CHlNH

٠Phương pháp đảo chiều quay dộng cơ chia
pha.
٠^ ác ứng dụng của dộng cơ chia pha.
٠N hận biết dộng cơ dẩy-cẩm ứng.
٠N hận biết dộng cơ khởi dộng-tụ.
٠Phương pháp dảo chiều quaỵ dộng cơ khởi
động-tụ.
٠t^ông dụng cUa dộng cơ chia pha-tụ.
♦ Cách vận hành của dộng cơ cực che.
٠Các phương pháp khởi dộng dộng cơ diện.
٠Cách vận hàn h khởi dộng diện trở sơ cấp.
٠Cách thức khởi dộng dây quấn-phân chia.
٠Các ưu nhược điểm của bộ khởi dộng dây
quấn-phân chia.
٠Cách thức vận h àn h bộ khơi dộng sao - tam
giác.
٠Các nhược điểm cUa bộ khởi dộng sao tam giác.
٠Sự vận hành của bộ diều khiển dộng cơ chuỗi
cực liên tiê'p.
٠N hận biết bộ khởi dộng rẻ tiền nhất.
٠Cdc dặc tin h cơ bần của năm phiíơng pháp
khởi dộng.
٠Chọn bộ khởi dộng theo dặc tin h mong
‫ﻟﻌﺎ‬

muốn.

ĐỘNG ctí fllỆN
Động cơ diện dược th iế t k ế dể cung cấp chế độ
hoạt dộng tối ‫ ﻟ ﻌ ﺎ‬khi vận hàn h với diện áp th iế t
kế, ghi trê n bảng tên dộng cơ, nhimg diện áp
này thitờng không dược duy trl ổn định. Thay
vào dO, diện ấp có th ể biến th iên trong khoảng
giá trị giữa các giới hạn cực dại và cực tiểu.
K hoảng diện áp biến th iê n này thi^ờng do mạng
diện và các biến áp trong hệ thô'ng phân phơ'i
diện, và thay dổi tỷ lệ với ciíờng độ dOng diện
tảl hoặc dộng cơ.
Trong hầu h ết các nhà máy hiện dại sử dụng
hệ thOng phân phối diện theo trung tâm tải, các
biến thiên diện áp thường trong giới hạn cho
phép theo 110 dến 120 ٧ , 220 dến 240 V, 440
dến 480, và 500 dến 600 V, cung cấp cho cẩc
dộng cơ lồng sóc và dộng cơ dồng bộ 1-pha và
3-pha. Tuy nhiên, các nhà máy cũ cO th ể có hệ
thOng diện áp thấp. Đường dây dài cấp diện áp
thấp thường gây sụt áp, và 'diện áp ở các cực
động cơ cO th ể dưới mức tiêu chuẩn, dặc biệt là
trong quá trin h khởi dộng dộng cơ, khi ciíờng độ
dOng diện cO th ể gấp 6 lần dOng diện tải binh

thường. Bảng 12-1 liệ t kê ản h hưởng của biến
th iên điện áp đôi với hiệu su ất của động cơ cảm
ứng nhiều pha.
B ảng 12-1. Biến thiên điện áp

Biện áp định mức
220
440
550
2300
4000
4600
6600

‫؟‬a\ô\V\a٣vû\j، d\
210
420
525
2250
3920
4500
6470

Giới hạn t ٢ên
240
460
600
2480
4320
5000
7130

Các động ٥ơ 1-pha và nhiều pha yêu cầu cách
tiếp cận hoặc phương pháp khởi động khác nhau
tùy theo điều kiện vận hành. H ầu h ết các động

cơ 1-pha đều được khởi động bằng công tắc on-off
hoặc bộ khởi động từ.

KHỞI BỘNB BỘNG Cơ
Một trong các bộ phận quan trọng n h ấ t của động
cơ điện là cơ cấu khởi động. Động cơ 1-pha yêu
cầu cơ cấu khới động chuyên biệt. Công tắc ly
tâm được dùng để tách cuộn khởi động ra khỏi
mạch điện khi động cơ đ ạ t đến khoảng 75% tốc
độ vận h ành bình thường. Các động cơ 1-pha
loại chia pha, khởi động bằng tụ, hoặc các biến
th ể của các loại n ày đều cần cơ cấu khởi động
nêu trê n để hoạt động.
S tato r của động cơ chia pha có hai cuộn dây,
cuộn vận h àn h (cuộn chạy) và cuộn khởi động
(cuộn đề). Cuộn chạy được thực hiện bằng cách
quấn dây đồng trá n g m en qua các rãnh stator.
Cuộn đề cũng được chế tạo theo cách tương tự
nhưng với cỡ dây nhỏ hơn. Các cuộn dây tạo
th à n h cuộn đề được bơ" trí theo từng cặp đối diện
nhau trong stator và xen giữa các cuộn chạy. Khi
nh ìn từ đầu stato r b ạn sẽ thấy các cuộn đề và
cuộn chạy xen kẽ nhau.
T ấ t cả các cuộn chạy được nơl với nhau, do
đó dịng điện phải đi qua m ột cuộn sau đó mới
vào cuộn k ế tiếp, cho đến khi qua tấ t cả các cuộn
chạy trong stator. Các cuộn đề được nối với nhau
theo cách thức tương tự và dòng điện phẩi đi
qua từng vịng dây, H ình 12-1.
Hai dây từ các cuộn chạy trong stator được

nơì với các đầu dây trê n khơi nơì dây ở đầu động
cơ, nơi nơl với dây điện nguồn. Một dây từ cuộn
đề cũng nôi vào m ột trong các đầu dây này. Tuy

141




Thanh đẩy
Đối trọng
lẳp với trục

Đến
nguổn
AC 1·pha

Vòng ngắn lắp
trên các trục
Vành g(‫؛‬p lắp
trên các trực
Lị xo đ5ỉ diện
các đơ’‫؛‬trọng

Cồng tắc
ly tâm

Cuộn rotor

Giá giữ CỈ.Ổ Ì

than lắp trẻn
thanh đểy

Cực chính

Hình 12-1 . Động

cơ cảm ứng 1- pha.

nhiên, dây thứ hai từ cuộn đề nôi vào công tắc
tĩnh tại lắp ở đầu động cơ. Một dây nối công tắc
này với đầu dây đối diện trê n khối nô'i dây.
Công tắc tĩnh tại không quay, nhưng được bố trí
sao cho các đối trọng trong phần quay của công
tắc này ở trê n trục rotor, quay hướng ra ngoài
khi động cơ tăn g tốc và md cơng tắc để ngắt
dịng điện đi vào cuộn đề.
Khi đó động cơ chỉ chạy với các cuộn dây
chính (cuộn chạy) cho đến khi tắ t động cơ. Sau
đó, khi rotor giảm dần tôc độ, các đối trọ n g trên
cơng tắc quay di chuyển hướng vào trong để
đóng cơng tắc tĩn h tại và chuẩn bị cấp điện cho
cuộn đề trong lần khởi động kế tiếp.

Đảo chìéu quay
Có thể dễ dàng đảo chiều quay của động cơ chia
pha bằng cách đảo các đầu dây cuộn đề.

Cõng dụng
Kiểu động cơ này được dùng cho quạt, bộ thổi lò

nung, mỏ đố٠t nhiên liệu dầu, tra n g th iế t bị văn
phòng, bộ cấp nhiệt...

BỘIVG CtfSẨY-CẢM ỨNG
Động cơ đẩy-cảm ứng khởi động dựa trê n một
nguyên lý vận hành, và khi gần đạt đến tôc độ
định mức sẽ chuyển sang kiểu vận h à n h khác.
Ngẫu lực rấ t cao được tạo ra trong khi khởi độjig
do lực đẩy giữa cực từ trong phần ứng và cực
cùng dấu trong cuộn trường stator kê cận. Lực
đẩy này được kiểm soát và thay đổi sao cho tôc
độ quay phần ứng tá n g nhanh, nếu không dừng
lại, sẽ tiếp tục tần g và vượt quá tóc độ vặn hành
cần thiết. Điều này được ngăn chặn bằng công
tắc cơ học do tốc độ kích hoạt, làm cho p hần ứng
tác động như rotor, về điện là hoàn toàn tương
tự rotor trong động cơ cảm ứng 1-pha. Đó là lý
do để gọi động cơ này là động cơ đẩy-cảm ứng.
Stator của động cơ này có cấu trúc tương tự
như trong động cơ chia pha hoặc động cơ khởi
động-tụ, nhưng bên trong chỉ lắp cuộn chạy hoặc
cuộn trường. Các đầu động cơ giừ phần ứng và
trục đúng vị trí cùng với các ổ trục.
142

Hình 12-2. Động cơ 1-pha. nâng chổi than,
khởi độ n g -đ ẩ y, chạy-cảm ứng.

Phần ứng gồm nhiều cuộn dây riêng rẽ nơi
với các đoạn trê n vành góp. Các đối trọng điều

tôc được lắp trên một đầu phần ứng, dịch chuyển
các th a n h đẩy đi qua lõi phần ứng. Các thanh
đẩy này tựa lên vành ngắn mạch lắp trê n trục ở
phía đầu vành góp của phần ứng. Các giá chổi
th an lắp ở đầu phần ứng, và các chổi than, được
nố.i bằng dây lớn, ép lên các các đoạn vành góp
trê n các phía đối diện của vành góp, H ình 12-2.
Khi động cơ dừng, tác động của các đối trọng
điều tơc giữ cho vịng ngắn mạch khơng chạm
vào vành góp. Khi có điện và dịng điện chạy
qua các cuộn trường stato r, sẽ có dịng điện cảm
ứng trong các cuộn phần ứng. Hai chổi than nôi
với nhau tạo th à n h cuộn nam châm điện p h át
sinh cực bắc và cực nam trong phần ứng, định vị
sao cho cực bắc trong phần ứng s á t với cực bắc
trong cuộn trường stator. Do các cực cùng dâu
đẩy nhau, lực đẩy p h á t sinh trong trường hợp
này có th ể thỏa chỉ theo m ột cách là phần ứng
quay và cuộn dây phần ứng chuyển động ra xa
các cuộn trường.
Phần ứng quay ngày càng nhanh cho đến
khi đạt đến khoảng 80% tóc độ vận hành bình
thường của động cơ. Tại tốc độ này, các đôi trọng
điều tôc bay ra xa và cho phép các thanh đẩy
chuyển động. Các th an h đẩy, song song với trục
phần ứng, trước đó vốn đã giữ vịng ngắn mạch
cách xa vành góp. Vào thời điểm này, khi bộ
điều tốc đ ạt đến tôc độ th iế t kế, các thanh đẩy
có th ể dịch chuyển theo cách thức tương tự các
đĩa nhôm đúc trong rotor động cơ lồng sóc. Điều

này có nghĩa là động cơ chạy theo nguyên lý
tương tự động cơ cảm ứng.




Cống đụng
FJộng cư đẩy-cảĩĩi irng có thế' khởi dộng VỚI các
tải nặng khO quay, khOng cần t ‫؛‬.êu thụ dOng
diện cường độ ỉớn. ChUng dược chế tạo với
khodng công suất thông dụng 0.5 dê'n 20 hp.
Kiê’u dộng cơ này dược dUng cho các ứng dụng,
chẳng hạn, máy nén khl cờ lớn, tran g th iế t bị
làm lạnh, tời nâng... và dặc biệt hữu dụng ứ các
nơi thương xảy ra vấn dề diện áp dương dây
thấp, hliện nay, hầu như không cơn sử dụng
kiểu dộng cơ này trong cOng nghiệp lạnh.

ĐỘNG Cơ KHỞÌ flỘNG-Tụ
Động cơ khởi dộng bằng tụ hơi khác dộng cơ chia
pha. ٢rụ dược mắc trong dường dẫn diện cUa cuộn
dề, Hình 12-3. Ngoại trừ tụ, linh kiện diện làm

Hỉnh 12-3. Sơ đổ d ‫؛‬ện 1-pha của bộ diều hOa khOng
khi vá máy nén bơm nhìệt.

chậm sự thay dổi cường độ dOng diện nhanh, hal
loại dộng cơ này hồn tồn như nhau về d‫؛‬ện. Có
thể dễ dàng nhận biết loại dộng cơ tụ bằng vO tụ
diện lắp trên stator, Hlnh 12-4.

Bể sung tụ vào cuộn dề làm tân g hiệu ứng
cUa trường 2-pha trong nối kết dộng cơ chia pha.
Tụ này là phương tiện dể dộng cơ tạo ra ngẫu
lilc lơn khi khởi dộng, cho phép giảm cường độ
dOng diện cần th iế t khi khởi dộng dẽn khodng
Ị-.5 lần dOng diện sau khi dộng cơ dạt dược tô'c
độ vận h àn h binh thường. Động cơ chia pha yêu
cầu dOng diện khởi dộng gấp 3 - 4 lần dOng diện
vận h àn h binh thường.

TÍNH ĐẢO CH١ỂU
Khơng phải lUc nào cUng cO th ể dảo chiều dộng
cơ cảm ứng trong khi dang chạy. Động cơ có thể
tiếp tục chạy theo chiều ban dầu nhưng hiệu suất
giảm rỗ rệt. Tải quán tin h là loại khó dảo chiều.
Hầu h ế t dộng cơ dược phân loại cO th ể dáo chiều
trong khi chạy sè dảo chiều với tải khơng qn
tinh. ChUng có th ể khơng dảo chiều nếu vận
hành trong diều kiện khOng tải, tảỉ nhẹ, hoặc
tẩi quán tinh.
Một vâ'n dề liên quan dến dảo chiều dộng cơ
trong khi dang chạy là có thể gây hư hOng hệ
thống truyền dộng nối với tải. Trong một số
trường hợp, tải cUng cơ th ể b ‫ ا‬hư. Một trong cẩc
phương pháp dể trá n h điều này là bảo dảm mắc
dUng loại dộng cơ VỚI tải.
CO th ể dảo chiều quay dộng cơ khởi dộng tụ
trong khi dang dứng yên bằng cách hoán đổi các
nối k ết cuộn dề. Động cơ thay th ế cơ thể không
quay theo chiều mong muOn, do dó thợ diện phải

xác định các dầu dây cuộn dề và hoán dổi nối kết
dể dộng cơ khởi dộng theo chiều mong muốn.
H lnh 12-5A m inh họa dộng cơ cảm ứng, khởi
dộng tụ, dUng cho máy nén. Kiểu này sử dụng
relay dể dóng/ngắt mạch cho tụ, phần sau sẽ
trin h bày chi tiế t về loại relay này. Hình 12-5B
minh họa vị tri cUa tụ dề phía ngồi máy nén.

Cong đụng

Đế cứng

Động cơ tụ có cơng suất từ 1/6 dến 20 hp. ChUng
dược dUng cho các tải hơi khó khởi dộng, có thể
d ạt dến tỡC độ vận hành dưới 3 giây, máy cOng
cụ, bơm, diều hOa không khi, máy nén không
khi, băng tải...

BỘNG Cơ CHIA PHA-TỤ VlNH cửu

Hình 12-4. Dộng cơ khơi động tụ

Động cơ chia pha-tụ (PSC) dược dUng trong máy
nén của các hệ thong làm lạnh và diều hịa
khOng khi. Loại này có ưu điểm so vớỉ dộng cơ
khởi dộng tụ là khOng dUng cOng tắc ly tâm.
Động cơ chia pha-tụ (PSCl có tụ chạy mắc
nối tiếp với cuộn dề. ca tụ chạy và cuộn dề dều
hoạt dộng trong mạch trong khỉ khơí dộng và
143

Động cơ PSC chU yè'u dược sư dụng tro.ng mdy
nén cUa th iế t bị diều hOa khOng khi, cô١ng suất
thơng dụng ìà 3 hp trơ xuống, nhưng 'CUng cO
loại 4 và 5 hp, Hình 12-6.

Đĩa ‫؛‬ác đơng m ộ ‫ ؛‬chiếu

ĐỘNG Cơ cực CHE

(B )

Các dầy cấp dJện

z
.

. C h u n g / ; / Ch/ạy
Để

Tụ khỏ ‫ ؛‬ơộng
Kích cỡ t ٧ khởi động.

Mảy nến ١/6 hp

Kích cơ ‫؛‬٧ ٧ F 95 - 200
Kích cỡ ‫ ؛‬٧ pF 200 - 95

M ấynổn^hp

Kích cỡ ‫ ؛‬pF 300 “ 2 0 0 0

M ả y n ẻ n 1 /3 hp
Máy nẻn ١‫ ﻡ‬hp

Kích cỡ tụ 250 - 350 pF
Kích cỡ tụ 300 400 ‫ ﺀ‬pF

Máy nen % hp

Kfch cỡ tụ 300 - 400 pF

Máv nén 1/8 hp

٠

Động cơ cảm ứng cực che là loại l.-pha ١:sứ dụng
phương pháp độc dáo dể khơi động rotor, Hiệu
ứng từ trường chuyển dộng dược tạo r:a thOng
qua stato r với kết cấu dặc biệt, Hlnh 12-‫ ؟‬.
Các phần bề m ặt cực dược bọc bằng dảy dai
Cu gọi là cuộn che. Đai này làm cho từ trường
dịch chuyến tớỉ-lui qua m ặt cực.
Trên H lnh 12-8 m inh họa chuỗi th ứ tự cO
đánh số và các điểm trên dường cong tư hOa. Khi
trường stato r bắt dầu tăn g từ zero (1), các dường
sức tư vượt qua bề m ặt cực và cắt qua dai Cu.

Điện áp dược cảm ứng vào dai này. DOng diện
phat sinh sẽ tạo ra trường ngược với tác dộng
cắt (và giảm cương độ) cUa trường chinh. Tác
dộng này dẫn dến các k ế t quả xác định: khi
trường tăn g từ zero dến cực đại ớ 90 ‫ اﻻ‬phần lớn
các dường sức từ tập trung vào phần cực không
dược che (1). Tại 90(), từ trương này d ạ t giá trị
cực dại. Do các dường sức tư ngừng mở rộng,
khơng cịn lực diện dộng (emD cảm ứng trong
dai Cu, tư trường ngược chiều cUng không phát
sinh. K ết quầ là từ trường chinh phân bố đồng
dều qua các cực (2).

Vỏ đen (Bakelite)

C u ộ n cíìe

(A) Động cơ khởi động tụ dUng cho máy
nén. (B) V! tri tụ khỏ! động trong mạch máy nén.

Hình 12-5.

(‫)ﻻ ؟‬

C hlềuơỊch
chuyển c ٧ c ^

Cấc !ả ‫ ؛‬٢ần
Ranh

‫ ؛‬ác ‫\ ﻓﺎ‬à\

sau khi dộng cơ d ạ t tô'c độ vận hành. Moment
quay cUa dộng cơ dU cho các hệ thống tự cân
bằng, khOng cần dUng tụ khởi dộng hoặc relay.
‫ ا‬2

R

R Chay

^

١

Tụ ơiện

s

Dể

c

Chung
Tỉếp d!ếm

Hình 12-7. each che các cực trong động cơ cực che.
Dai ơống

quả tải N.C.

' O ị L ềI
Dĩa tác dộng
mộ‫ ؛‬chtể ٧ ^

L10

D ã yn h iộ t

Cuộn
khởi dộng

'٠

< ị L ề1

\\‫"؛\؟ﺋﺶ‬٠\

Cuộn chinh

‫ ﺍ‬2٠

(d) Sơ dồ mạch

HỊnh 12-6. Sơ đổ dộng cơ chia pha-tụ vinh cửu.

144

Hlnh 12-6. Các cực che khi dược sử dụng trong
dộng cơ cực che ac.

Từ 90" đến 180", từ trường chính bắt đầu
giam hoặc suy sụp vào trong. Từ trường phát
sinh trong đai Cu ngược với từ trường chính
đang giám. Kết quá là tập trung các dường sức
vào phần được che cúa các cực (3).
Chú ý, từ 0" đến 180", từ trường chính dịch
chuyến qua mật cực từ phần không che đến phần
được che. Từ 180" đến 360", từ trường chính biến
thien hồn tồn tương tự như từ 0" đến 180٠\
nhưng ngược chiều (4). Chiều của trường này
không ảnh hưởng đến cách thức hoạt động cùa
cực che. Chuyển động của trường này trong nửa
chu kỳ thứ hai hoàn toàn tương tự như trong nửa
chu kỳ thứ nhât.
Chuyển động tứi - lui của trường này giửa
các phần được che và không được che tạo ra
moment yếu. Do m om ent khởi động yếu, động
cơ cực che chỉ được chế tạo với công suất nhỏ,
truyền động quạt, đồng hồ, bộ thổi,...

Tính đảo chiều
Có thế đáo.chiều động cơ cực che bằng phương
pháp cơ học. Xoay vô hộp stato r và các cực che
đúng nứa vịng. Cơng suất động cơ loại này trong
khoảng 0.004 đến 0.5 mã lực.

Công dụng
Như đà đề cập, loại động cơ này được dùng làm
động cơ quạt trong tủ lạnh và tủ kem, máy điều
hịa khơng khí cở nhó, truyền động các th iết bị
thời chuấn xá tuyết hoặc các th iế t bị vận hành
theo chu kỳ.
Tổ hợp quạt và động cơ được bố^ trí phía sau
ngăn m át cúa tú lạnh, ngay trên bộ hóa hơi ờ
ngăn đá. Quạt hút kéo khơng k h í qua bộ hóa hơi

Hình 12-10.

Bộ giá iắp động cơ quạt vá quạt,

và thổi qua ống dần không khí cùa ngán m át và
lưới che quạt ngăn đa, H ình 12-9. Đây ìà động
cơ cực che với cánh quạt bằng nhựa. Để tuần
hồn khơng khí tơi đa, vị trí quạt trê n trục động
cơ rấ t quan trọng. Lắp cán h quạt lùi về phía sau
hoặc dịch về phía trước q mức so với nắp bộ
hóa hơi đều làm giảm hiệu q tuần hồn khơng
khí. Quạt của ngán ca٠٠p đơng (ngăn đá) phải
được bố trí sao cho mép dẫn của quạt cách mặt
trước nắp bộ hóa hơi khoảng 1/4 inch.
Bộ quạt, Hình 12-10, được dùng trong các tú
lạnh với ngăn đá phía trê n , cách n h iệt bằng sợi
thúy tinh, khơng đóng tuyết. Bộ động cơ và quạt
của ngán đá được bố trí ờ vách ngăn ngay dưới
ơng dẫn khơng khí của ngăn đá.

ĐỘNG C0 CHIA PHA
Thay vì quay, từ trường của động cư 1-pha chỉ
dao động, nghĩa là rotor khơng quay. Có th ể hình
dung trường dao động 1-pha như hai trường
quay cung tôc độ nhưng ngược chiều nhau. Rotor
sẽ quay theo một tro ٠ng hai chiều với tốc độ gần
như đồng bộ, nếu được cấp động lực ban đẩu theo
một trong hai chiều. Giá trị chính xác của tơc độ
quay ban đầu náy th a y đối khá rộng tùy theo
kiểu động cơ. Tôc độ cao hơn 15% tốc độ đồng bộ
thường là đú để rotor tăn g tốc đến vận tốc định
mức hoặc tốc độ vận hành bình thường. Có thể

Hình

12-11. Cơ ng tắc khởi động 1-pha
và co' cấu điều tốc.
145




Các han chế này tùy thuộc cOng ty diện lực
hoặc phân phối diện tại dịa phương.
Hỉnh 12-12.
Dộng cơ chia
pha, 1-pha.

chế tạo dộng cơ 1-phai kỉiểu tự khới dộng ١nếu cO
phương cách tạo ra từf tjrư(:ng quay. Đô dộng cơ

1-pha vận hàn h , cần tiích híp cuộn chạy và cuộn
dề vào stator của dộng^cơ. Hình 12-11 minh họa
dộng cơ chia pha với nắp dư،.í'c tháo ra dể dễ
quan Sílt cơng tắc khơi đỤng và cơ cấu diều tốc.
Kiểu dộng cơ này rấ t kho sứ dqng trong các
th iế t bị lạnh và diều hOa k.hông khi, do chUng cO
moment khởi dộng thấp, không dU dể khOi động
máy nén. Tuy nhiên, dộng cơ chia pha rấ t hữu
dụng trong th iế t bị cấp nhiệt, Hinh 12-12.

Bộ KHỒ‫ ا‬ĐỘNG BỘNG cơ NHIỀU РНД
Bộ khởi dộng bằng tay dơn giản ddng cho cẩc
dộng cơ 1-pha cUng có thế sứ dụng cho dộng cơ
nhiều pha trong một số tri^n g bợp. Hấu hết các
bộ khởi dộng nhiều pha vận hành bằng tay dều
là loại chuyển mạch on- off dược thiết kế cho các
dộng cơ khOng quá 1 hp. Trên thị trường dầ có
bộ khơi dộng từ tin h dược thiết kế ch() các dộng
cơ lồng sOc diều khiển qua dây cấp nguOn hoặc
diều khiển sơ cấp cho dộng cơ rotor dây quấn.
ChUng khả dụng cho cấc ứng dụng hai-tô'c độ,
dảo chiều và khơng dảo chiều quay. Bán vẽ trên
Hình 12-13A m inh họa sự khác biệt giừa các bộ
khởi dộng không dảo chiều 1-pha và 3-pha ٠Hlnh
12-13B m inh họa mạch diện bộ khdi dộng dảo
chiều quay: H ình 12-13C minh họa bộ khởi dộng
một-cuộn dây, hai-tốc độ‫ ؛‬và Hình 12-13D là
mạch diện bộ khdi dộng haị-cuộn dây, haỉ-tốc độ
dUng cho cấc dộng cơ cố công suất dến 100 hp.
Trong quá trin h khởi dộng qua đường dây

nguồn, dOng diện vào dộng cơ gấp 5-8 lần dOng
diện tải toần phần. Điều nàv cố thể gây ra sụt
áp tạm thời kha lớn trên dường dây nguồn, dèn
cdnh báo cO thể nháy sáng hoặc thậm chi diện
nguồn bị ngắt tạm thời.
Để kỉểm soát độ sụt ấp tạm thời, các công ty
diện lực thường yêu cầu giới hạn:
٠ Cường độ dOng diện (hoặc k ٧ A) cực đại
chuyên biệt khi khởi dộng.
٠ Giá trị giới h ạ n chuyên biệt k V i p .
٠ Công suất cực dại cUa dộng cơ dược phép
khởi dộng qua dường dây diện nguồn.
٠ Cường độ dOng diện cực dại cO thể phân
phOi theo bậc (khdi dộng theo số gia).

146

CÁC PHƯƠNG PHÃP KHỞI ĐỘNG VƠI BIỆN ÁP GIẲM
Cấc bộ khơi dộng giam điGii ap vận h à n h theo
cách giảm dOng diện vào, do dó giảm moment
trong quá trin h khơi dộng. B ảng 12-2 tóm tắ t
các phương pháp khởị dộng, nêu rO tinh n ần g và
nhược điểm của từng phương pháp.
Khi dộng cơ khởi dộng vơi diện áp gidm,
dOng diện ở các dầu dây dộng cơ giảm ty lệ thuận
với mức giám diện ap, cOn m om ent gidm theo
binh phương độ giảm diện ap. Ví dụ, nế ٧ dộng
cơ "thơng dụng" khởi dộng với 65%> diện áp
nguồn, dOng khởi dộng sẽ là 42% và moment la
42% giá trị diện áp toàn phần. Cơ chê' khới dộng

với diện áp giảm này la phương tiệ n hiệu quá dể
giảm cả dOng diện và moment, H lnh 1.2-16.

KHƠI BỘNG VƠI aiỆN TRƠ sơ CÂ'P
Trong kiểu khởi dộng với diện trơ sơ cấp, linh
kiện diện trở dược mác vào t(‫؛‬ng dường dây
động cơ'(một dây trong bộ khởi dộng 1-pha) đế'
tạo ra độ sụ t diện áp do dOng diện khơi dộng.
Relay thời chuẩn làm ngắn mạch diện trở này
sau khi dộng cơ tan g tốc. Động cơ sẽ khới dộng
với diện áp giảm nhrnig vận h àn h vơi gia trị
diện áp nguồn.
Hlnh 12-14 minh họa hai kiểu diện trơ trong
bộ khởi dộng dộng cơ. Phần tư diện trơ này vẫn
giừ dược các tin h ch ất diện và cơ cả trong và sau
các ch ‫ ﻻ‬kỳ nOng và nguội lặp lại. Mọi bộ phận
kim loại dều dược mạ hoặc xử ly bề m ặt VỚI lớp
vật liệu chống an mOn dể bảo vệ. Trong các diều
kiện xác đ ịn h ,'n h iệt độ vận h àn h cơ th ể d ạt dến
600.C và không, thay dổi gia trị diện trở. Các
diện trở khơi dộng dộng cơ cO chiều dài 11, 14,
17 , và 20 in ‫ ؛‬định mức công suất 450 dến 1320
w. Bảng 12-3 liệ t kê cấc khoẩng gia trị diện trở
và vài thông sô' khác, bạn hãy chu ý khả nang
dẫn dOng diện cUa các diện trở này.
Bộ khởi dộng diện trở sơ cấp dôi khi cOn
dược gọi là bộ khởi dộng dệm, do cO thể khơi
dộng với chê' độ tan g tô'c êm dl ٧ và' chuyển tiếp
kin. Tuy nhiên, phương phap này khOng hiệu
quả bằng các phương pháp khởi dộng giảm diện

ap khác, nhưng rấ t thích. hợp cho các ứng dụng
như bang chuyền, máy dệt, hoặc các máy móc
yêu cầu giảm m om ent khơi dộng.

Vận hành
Bộ khởi dộng tư tin h diện áp giảm sử dụng diện
trơ dể vận h àn h dộng cơ 3-pha khi khởi dộng.
Đóng nUt S ta rt hoặc linh kiện diều khiển khác
sẽ cấp diện cho contactor khởi dộng (S), Hình
12-15, mắc nối tiếp dộng cơ với các diện trở khởi
dộng dể khởi dộng theo chê' độ giảm diộn áp.



Ba pha khô ng đảo chiểu

Một pha khô ng đảo ch iể u

Đ ến nguổn

Đến nguòn
2

l.L l

2

L2

M .1

L2

L3

D á y ‘ A"

Dây “A”

(A)
Đến nguốn
1-L1

L2

L3

D â y ' ٠B"

Đảo chiểu

Một cuộn dây, hai tố c độ
Đến nguồn

(٠)

(C)

Hình 12-13. (A) Sơ đổ điện không đảo chiều 1-pha và 3-pha. (B) Sơ đổ đảo chiều 3-pha. (C) Sơ đổ 3-pha
mắc tam giác, hai-tốc độ, m ột-cuộn

dày. (D) Sơ đồ điện bộ khởi động 3-pha, hai-tốc độ, hai-cuộn dây.

Contactor (S) này được làm kín thơng qua khóa
liên động (Sa). Relay thời ch u ẩ n (TR) được cấp
điện, sau khoảng thời gian cho trước, các tiếp
điểm TR tc đóng lại. Điều này sẽ cấp điện cho
contactor vận hành, run, được làm kín qua khóa

liên động runa. Các tiếp điểm (ri) đóng lại, rẽ
n hánh các điện trở khởi động, động cơ vận
h àn h với điện áp toàn phần. Contactor (S) và
relay thời chuẩn (TR) bị n gắt điện khi mở khóa
liên động runiv
147



،Sự quá tải sẽ mở nút Sỉop hoác linh kiện
điều khiển khác, ngắt điện contactor { r i ỉ ì ì ) và
tách động cơ khỏi nguồn điộn.
Bộ khới động điện trờ sơ cấp cung cấp sự
khởi động rấ t ■’ngọt”, do tăn g điện áp qua các
đầu dây động cơ khi động cơ tăng tốc. Do dòng
điện động cơ giám khi tốc độ tăng, độ sụt áp qua
điện trở giảm dần khi động cơ tăn g tôc và diộn
áp đầu dây động cơ tăng. Do đỏ, nếu làm ngắn
mạch điện trở khi động cơ đạt tốc độ cực đại,
dòng điện hoặc m oment hầu như khơng táng.

Hình 12-14. Điện trỏ' dáy quấn trong bộ khởi động
điện trỏ so' cấp.

B ảng 12-2. Các đặc tính của phương pháp khởi động.
Phương

Dịng khởi

Mom ent

Chuyển

pháp

động

khởi động

tiê p m ỏ

V ận hành

khởi

Nối động cơ trực
Qua điện
tiếp với nguồn
nguổn
điện

Diện trở
sơ cấp
điện áp
giảm

Biến áp
tự ngẫu
diện áp
giảm

(%

dòng

k h ó a rotor)

động

Mấc điện trở nối
tiếp vối động cơ
trong bước thử
nhất

100%

50-80%

(% m om ent

hoặc

k h ó a rotor)

đóng

100%

25-64%

Dùng biến áp tự
ngẫu đế giảm
điện áp cấp cho
động cơ. Nối:
50%
65%
80%

25%
42%
64%

Y -\

Khởi động với
cuộn dây nối Y,
sau đó nối lại
theo \ để vận
hành

Một

phẩn
cuộn
dãy

Khởi động chỉ
với một phán
cuộn dây nối
kết, sau đó nối
phẩn cịn lại để
chạy

33%

Khơng

Đóng

1 Khởi động ẽm nhất.
2 ít gây va đập cho máy được
truyền động.
3 ứng dụng linh hoạt.
4 Sử dụng với mọi động co tiêu
chuẩn

1 Tổn thất công suất cao do
nhiệt từ các điện trở.
2 Cần giải nhiệt
3 Moment/dòng điện vào thẩp
4 Giá cao

Đóng

1 Tốt nhất với các tải khó khởi
1 Có thể gây va đập cho máy
động.
được truyển động.
2 Có thể điểu chỉnh moment khởi 2 Giá cao.
động.
3 Sử dụng vốì mọi động cơ tiêu
chuẩn.
4 ỉt gây biến dạng cho động cơ

1
2
Mở hoặc
3
dóng
4

Moment
kéo min.
bằng 35%
moment
tải tồn
phẩn.

N h ư ợ c đ iể m

1 Dòng khởi động cao
2 Moment khởi dộng cao

3 Có thế gây va đập cho máy
được truyển dộng

50-60%

70-80%

ư u đ iế m

1 Giá thấp nhất.
2 Moment khời động cao.
3 Sử dụng với mọi động co tiêu
chuẩn.
4 Bảo trì ít nhất.

25%
42%
64%

33%

C á c đ ặ c tín h c ơ b ả n

Đóng

Giá trung bình.
Dịng khởi động thấp.
Moment khỏi dộng thấp.
ít gây biến dạng cho động co.

1 Moment khởi động thấp,
2 Yêu cẩu động cơ quấn tam giác

1 Không tốt, nếu khởi động
1 Giá thấp.
2 Thường dùng cho ứng dụng với
thường xuyên.
moment khởi động trung bình. 2 Có thê u cấu động cơ quấn
3 ít bảo tri.
dây đặc biệt.
3 Moment kếo thấp.
4 Có thể khơng dạt tốc dồ ở
bước thứ nhất khi khởi dộng
có tải.

C h ủ ý : M om ent khởi d ộ n g g iả m (LRT) n êu trong B ả n g n à y ch o c á c ph ương p h á p kh ởi đ ộ n g g iả m k h á c nhau có th ể không
đủ đ ể khởi đ ộ n q tải qu án tinh ca o , cầ n x em x é t kỹ khi ch ọn c ô n g su ấ t đ ộ n g c ơ và b ộ khởi động.

B ản g 12-3. Các tính chất và khoảng giá trị điện trở
Chiểu dài linh
kiện (in.)
11
14
17
20

Dòng đỉện thâ'p điện trở cao
Khoảng điện Khoảng dòng
trở {Q)
điện (A)

11-104
0.051-433
11-104
0.069-5.7
0.085-7.1
11-104
11-104
0.10-8.6

Tiêu tán nhiệt
(W/linh kiện.)
450-630
620-820
770-1080
900-1320

Dòng điện cao điện trỏ thấp
Khoảng*diện Khoảng dòng Tiêu tán nhiệt
(W/linh kiện ٥ )
điện (A)
trở {Q)
0.46-10.3
423
4.0-2000
0.48-10.8
575
5.0-2500
0.53-12.0
70D
5.0-2500

0.47-11,8
90D
6.4-4000

٥Gấn đúng

148




Hình 12-15. So' đổ mạch bộ khƠỊ dộng
kiểu d‫؛‬ện trỏ so cấp.

KHỞI BỘNG VƠIBIẼNÁPTựNGẪU
Bộ khđi động kiểu m áy b‫؛‬ến áp cung cấp sự khơi
động diện áp giầm ơ cổc dầu dây dộng cơ hằng
cách dUng hiến áp tự ngẫu 3-pha ٠Khi khơi dộng
hộ diều khiển, contactor ha‫ ؛‬hoặc ba cực dOng
lại dể nô'i dộng cơ với các dầu dây dược chọn
trước trơn hiến áp tự ngẫu. Relay thơi chuấn cho
phép chuyển từ chế độ khơi dộng với diện ap
giơm sang chê' độ vận hành với diện áp nguồn,
khOng cần ngắt nô'i k ế t dộng cơ với diện nguồn.
Điều này dược gọi la kỉiởí ăộnq cỉiuyểìi tiếp.
Các dầu n ố ‫ ؛‬trê n hiến ap tự ngẫu cung cấp
các lựa chọn 50%, 65%. 80% diện ap nguồn làm
diện áp khơi dộng. Moment khơ‫ ؛‬dộng tương
ưng sẽ là 25 %'١ 42%, và 64Cí' so VỚI giẩ trị tinh
theo diộn áp nguồn. l ٦u.y nhien, do tác động l)iến

ap, dOng điện hộ dỉều khiển sơ thííp hơn dhng
diện dộng cơ, chi la 25%'١%42 hoặc 64%' gia trị ơ
diện áp toàn phần. CO thể sơ dụng cơ chế khơi
dộng kiếu hiến áp tơ ngẫu này dể cung cấp
moment cực dại khd dụng với dOng diện nguồn
‫ﺍ‬

1.
3
5.
6.
7.

Moment đíèn áp tồn phần
2. Điẻn áp 80%-moment 64%
Điẽn áp 65% -moment 42%
4, Điên áp 50%-momeni 25%
Moment tải đinh mửc binh thưởng
Moment tải
Tốc độ dộng cơ được duy trì theo khoảng giá tn này cho đến
khi nối với điện áp tồn phần

Hình 12-16. Đường cong moment - tốc độ khởi động
với biến áp tự ngầu.

Hình 12-17. Mạch diện của bỌ khởi dộng từ tinh với
biến áp tụ' ngẫu.

cực tiếu ١cUng V('íi các nơi kết cho phhp thay đỏỉ
cả hai dại lương này. H lnh 12-16 minh hpa các

điểm nối diện áp và moment.
Bộ khơi dộng biến ap vận hành bằng tay
dược dUng dể khơ‫ ؛‬động ،:ac dộng cơ lồng sơc
nhiều pha khi dặc tinh cUa tơi dưực truyền đOng
hoặc các gỉơl hạn cUa Cong ty diện lực yêu cầu
khơi dộng với d‫؛‬ện áp gidm, hllnh 1-2-17.
NEMA (hiệp hội các nha chế tạo điện guơc
gia - Hoa Kỳ) cho phép mỗi lần khơi dộng cdch
nhau không dưứi 4 phUt, vơi tổng sơ' 4 lần khơi
dộng ١ sau dơ la khodng nghi (2 giờ). Mỗi lắn
khơi dộng khơng guá 1.5 giây. Hlnh 12-18 minh
họa kiểu hiê'n ap tự ngẫu cUa hộ klìơi dộng vơị
diện ap gidm. Bạn hãy chu ý các vị tri nơ'i trong
h‫؛‬ến ap khơi dộng.
Bỉơ'n ap tự ngẫu cung cấp mtíment khơi dộng
cao n h ất trơn mỗỉ am pere dOng dỉộn nguồn. Hây
la phương tiện khơi dộng dộng cơ rấ t hiệu quá
cho cdc Ung dụng yêu cầu giám dơng diện dồng
thơi bdo dám m oment khơi động cao. Kiểu khơi
dộng này dược coi la chuyển tiơ'p mạch kin, duy
tri nối kết dộng cơ VỚ I diện nguồn một cdch liơn
tục trong khi chuyển tiếp từ diện áp gldm sang
diện áp toàn p h ầ n ١ cho phép trá n h dOng điộn
chuyển tiếp cao như trong cdc hộ khơi dộng sơ
dụng chuyển tiơ.p mơ, dồng thời giUp cho quá
trin h tăng tơc cUa dộng cơ êm hơn.

Vận hành
Vận h ành nUt S ta rt bên ngoài hoặc linh kiện
diều khiến sẽ dUng các contactor khơi động và

trung hơa, -cung cấp diện áp gidm cho động cơ
149



nhưng vần được xếp vào ìoại khdi động với điện
áp giám, vì giảm dịng điện và moment.
Khi vận hành động cơ điện áp kép mắc tam
giác với điện áp 230 V từ bộ khỏi động dây quấn
một phần có contactor đề 3-cực và contactor
chạy 3“Cực sự phân chia dòng điện khơng đều
xảy ra trong khi vận hành bình thường sẽ dẫn
đếp quá tải contactor khới động. Để khắc phục
điều này, một sô^ bộ khởi động dây quấn một
phần sử dụng contactor (đề) khởi động 4-cực và
contactor (chạy) vận h à n h 2-cực. Điều này cho
phép loại bỏ sự phán chia dịng điện khơng đều
trong động cơ mắc tam giác, và cho phép động
cơ mắc sao ÍY) nh ận được 1/2 hoặc 2/3 cường độ
dòng điện khới động dây quấn m ột phần.
Các bộ khởi động cấp 8640 có contactor khởi
động, relay thời chuẩn, contactor chạy, và relay
(bảo vệ) quá tải. Đóng tiếp điểm th iết bị điều
khiển làm cho contactor khởi động đóng lại để
nối cuộn dây khởi động và khởi đầu chu kỳ thời
gian. Sau thời lượng cho trước, contactor vận
hành đóng lại để nối k ế t cân bằng các cuộn dáy
động cơ. Nên xác lập thời lượng này khoảng 1
giây. Hầu h ết các nhà chế tạo động cơ đều không
cho phép cấp điện cho một mình cuộn đề lâu hơn

3 giây. Bộ khởi động dây quấn m ột phần hoạt
động theo chế độ khởi động chuyển tiếp kín.
١

Hình 12-18. Sơ đổ mạch kiểu biến áp tự ngẫu trong
bộ khởi động với điện áp giảm,

thông qua biến áp tự ngẫu. Sau khoảng thời gian
được xác lập trước, các tiếp điểm bộ thời chuẩn
ngắt contactor trung hòa, ngắt nối kết biến áp
tự ngẫu, nhưng để ìại phần các cuộn dây nối với
động cơ kiểu nối tiếp. Contactor run (chạy)
đóng, làm ngắn mạch điện trở này và cung cấp
điện áp toàn phần cho động cơ. Sự chuyển tiếp
từ điện áp giảm đến điện áp toàn phần được
thực hiện, không cần ngắt mạch động cơ.
Đô'i với các bộ khởi động có định mức đến
200 hp, bạn được phép khởi động đến 15 giây
cách nhau 4 phút, có th ể thực hiện trong một
giờ với khoảng nghỉ là 2 giờ. Đối với các bộ khởi
động có định mức trê n 200 hp, bạn được phép
vận hành ba lần 30 giây, cách nhau theo các
khoảng 30 giây, và khoảng nghỉ 1 giờ. Nhược
điểm chính của kiểu khởi động này là định mức
công suất không cao và hệ sô^ công suất thấp.

Vận hành
Các chi tiết của bộ khởi động một phần dây quấn
được bố trí để dễ hiểu chế độ vận hành. Quan sát
sơ đồ điện, Hình 12-19, bạn có th ể hiểu cơ chê

vận hàn h của bộ khới động này. Đóng nút S tart
hoặc th iế t bị điều khiển sẽ cấp năn g lượng cho
contactor khởi động ( IM) làm kín qua khóa liên
động (IM a) và cấp điện cho bộ thời chuẩn (TR).
Các tiếp điểm (IM ) nối nửa cuộn dây thứ n h ất
của động cơ với dây nguồn. Sau khoảng thời gian
cho trước, các tiếp điểm TRTC cúa bộ thời chuẩn

KHỞI BỘNG v٠ l MỘT PHẦN DÂY QUÂN
Động cơ dây quấn phân chia có hai bộ dây quấn
đồng n h ất - vận hành song song - có thể được
cấp điện theo thứ tự để cung cấp dòng điện khởi
động giảm và moment khởi động giảm. Hầu hết,
nhưng không phải tấ t cả, các động cơ điện áp
kép 230/460 V đều thích hợp với kiểu khởi động
này ở điện áp 230 V.
Khi một cuộn dây trong động cơ dây quấn
phân chia được cấp điện, m oment được tạo ra là
khoảng 50% giá trị m om ent khi sử dụng cả hai
cuộn dây, và dòng điện là 60-70% giá trị theo
điện áp nguồn, tùy theo th iế t kế động cơ. Do đó,
tuy sự khởi động khơng thực sự giảm điện áp,
150

Nối kết động cơ

AA дд
١

Động cơ đấu sao (Y)

T2

T9

Oộng cơ đấu tam giàc (Л)

Hình 12-19. Sơ đồ điện bộ khởi động từ tính
kỉểu một phần dáy quấn.




sẽ đổng contactor (2M). Các tiếp điểm (2M) nối
nửa cuộn dây thứ hai của động cơ vào dây nguồn.
Bộ báo vệ quá tải, mơ nút Stop hoặc th iế t bị
điều khiến khác, ngắt diện các công tắc M I, M2,
và rclay thời chuấn TR, tách động cơ ra khỏi
điện nguồn. Contactor 3-cực í IM) chí nối kết nửa
cuộn dây thứ nhất của động cơ đê giảm dòng điện
vào khi kh(ỷi động, ó ontactor 3-cực (2M) nối nửa
cuộn dây thứ hai của động cơ đê vận hành.

Các liU nliưực điểm
Bộ khơi động một phần dây quấn là bộ điều
khiển điện áp giảm có giá thấp n h ất, sử dụng cơ
chế khởi động chuyến tiếp kín, kích thước nhỏ.
Nhược điểm là chúng khơng thích hợp với chế
độ tăng tốc lâu hoặc khơi động thường xuyên,
yêu cầu th iế t kế động cơ đặc biệt, và thiếu linh

hoạt trong lựa chọn các đặc tính động cơ.

Hlnh 12-20. Sơ đổ điện bộ khỏi dộng sao - tam giac,
chuyển tiếp mở mạch.

Bộ KHỞI ĐỘNG SAO-TAM GIÁC
HÒẠC TAMGIÁC-SAO
Bộ khời động sao-tam giác hoặc tam giác-sao
được dùng với động cơ lồng sóc quấn tam giác, và
tấ t cá các đầu dây được đưa ra ngoài để tiện đấu
sao (Y) cho sự khới động điện áp giám. Phương
pháp khởi động này đặc b iệt thích hợp với các
ứng dụng đòi hỏi thời gian tăn g tốc dài hoặc
kh(h động thường xuyên. Bộ khới động sao-tam
giác thường dùng cho tái quán tính cao, chẳng
hạn th iế t bị điều hịa khơng khí ly tâm , dù vẫn
có thế dùng cho các trường hợp yêu cầu moment
khởi động th ấp hoặc dòng điện khởi động thấp.
Khi động cơ 6 hoặc 12 dây mắc tam giác với
mạch khơi động níYi sao, khoảng 5S9c điện áp
tồn phần cấp cho từng cuộn dáy, động cơ có
moment khdi động khoang 33% m oment khơi
động với điện áp toàn phần và 33% cường độ
dịng điện khỏa rotor bình thường từ đường dây
nguồn. Khi động cơ đà tá n g tốc, nên vận hành
bình thường với mắc tam giác.

Vận hành
Nhán n ú t S ta rt bên ngoài sè cấp điện cho động
cơ theo nối k ế t sao tY), Hình 12-20, khống 58%^

điện áp toàn phần cho các cuộn dây. Vdi điện áp
giám này, động cơ đạt khoảng 33% m om ent khơi
động với điện áp tồn phần và tiêu thụ 33% dịng
điện khóa rotor bình thường. Sau khoảng thời
gian có th ể điều chỉnh, động cơ tự động mắc tam
giác, cung cấp điện áp toàn phần cho các cuộn
dây. Trong các bộ khơi động với chuyển tiếp mở
mạch, động cơ tạm thời n g ắt nôd k ết với điện
nguồn trong khi chuyển tiếp từ mắc sao (Y) sang
tam giác (A). Với chuyến tiếp kín, Hình 12-21,
động cơ vẫn duy trì nối kết với điện nguồn thông
qua các điện trở. Điều này cho phép trá n h các
đỉnh điện áp liên quan với chuyển tiếp mơ mạch.

Hình 12-21. Sơ đồ diện bộ khơỉ dộng sao - tam giảc,
chuyển tiếp mạch kin.

Cácininhưực điểm
Các ‫ ﻟﻌﺎ‬điểm là giổ th à n h vừa phai, thích hợp
với các tải quán tin h cao, thdi gian tăn g tốc dài,
và cO hiệu suất moment. Nhược điếm chinh gồm
yêu cầu th iế t kế dộng cơ chuyên biệt, moment
khơi dộng hơi th ấ p ١chuyến dổi từ chế độ chuyển
tiếp mơ mạch sang chế độ mạch kin dOi hOi
thêm chi phi, và thiếu linh hoạt trong lựa chọn
các dặc tinh khơi dộng.

N٥١ kết sao-tam giác (Y -A )
Hiện có dộng cơ 12 dầu dây í^uấn dể khởi dộng
sao-tam giác (Y - A) với diện áp th ấp hoặc diện

áp cao, H lnh 12-22. Động cơ 6-dây một-diện áp
cũng thích hợp với khởi dộng sao-tam giác.
H lnh 12-22B m inh họa dộng cơ b-dây nốl kết
vớỉ các dây nguồn. Luu ý, tiêu chuẩn NEC yêu
cầu bảo vệ quá tải bằng relay. Kích cỡ relay bảo
vệ do nhà chế tạo dộng cơ quy định, Bảng 12-4.
15




YA - A

Y A - A

Dùng cho dộng co 12 dáy, đlèn áp kép, quấn dây dể vận hanh khởi
động YA trẽn mộl trong hai điên áp, và các đỏng cơ 12 dây, mộỊ điện
áp. thích hợp cho vận hành khởi dộng Ỵ.\.
Các động cơ 2-điện áp và
loại 12 dây m ột điện áp
khởi động YA. đỉện áp thấ p

Dùng cho động cơ 6 dây, một diên áp. thích hơp
cho khới động γ.^

K hở i độ ng YA, điện áp cao
chỉ d ù n g cho đ ộ n g cơ 2 ٠đỉện áp

K hở i động Y \, m ột điện áp

Các ơáy nguồn

Cảc dây nguồn
I
n
ni

I

ír

Các dáy nguồn
I
Ì
m

m

Bộ khỏi động Y a

1 2

3

4

5

Bơ khồí động Y,\

6

1 2

ửủửỀẾỀ

1

١ 7 2 8 3 9 i. 10 5 11 6 12

2

3

10

11

١2

1

Các dây động cơ
Nối kết;4 voi 7

Các dày động cơ

2

3

4

5

6

3

،٠

5

6

Các dây động cơ

5 với 8

6 với 9
Chú ý; Cảc dây từ đông cơ đến bộ khởi động phải có định mức dịng điện khơng dưởi 60% cường độ dịng điện định mức tải toàn
phần của động cơ. Tiêu chuẩn Điện yêu cầu bảo vệ quá tải bằng relay.

Hình 12-22, Các nốt kết sao - tam giác.

B ả n g 12-4. Lựa chọn bộ điếu khiển theo các đặc tính cụ thể

Đặc tính

Kiểu bộ khởi động nên dùng

(theo th ứ tự phù hỢp)

Nhận xét

Tăng tốc ổn định

1 Bán dẫn (cấp 8660)
2 Điện trở sơ cấp (cấp 8647)
3 Y -٠A (cấp 8630)
ít chọn giữa 3 và 4
4 Biến áp tự ngẫu (cấp 8606)
5 Một phần dảy quấn (cấp 8640)

Dòng điện nguồn tối
thiểu

1 Biến áp tự ngẫu (cấp 8606)
2 Bán dẫn (cấp 8660)
3 Y ■ ,\ (cấp 8630)
4 Một phần dây quấn (cấp 8640)
5 Điện trở sơ cấp (cấp 8647)

Moment khởi động cao

1 Biến áp tự ngẫu (cáp 8606)
2 Bán dẫn (cấp 8660)
3 Điện trở sơ cáp (cấp 8647)
4 Một phẩn dây quấn (cấp 8640)
5 Y ٠ Á (cấp 8630)

Hiệu suất moment cao
(moment-dòng điện)

1 Biến áp tự ngẫu (cấp 8606)
2 Y - A (cấp 8630)
3 Một phần dây quấn (cấp 8640) ít chọn giửa 3. 4, và 5
4 Bán dẫn (cấp 8660)
5 Điện trở sơ cấp (cấp 8647)

Thích hợp với thời gian
tăng tốc dài

1 Y - A (cấp 8630)
2 Biến áp tự ngẫu (cấp 8606)
3 Bán dẫn (cấp 8660)
4 Điện trở sơ cấp (cấp 8647)

Đối vởi thời gian tăng tốc hơn 5 giây, điện trở sơ cấp yéu
cáu loại phi tiêu chuẩn. Bộ điều khiển một phần dây
quấn khơng thích hỢp với thời gian gia tốc hơn 2 giây.

Thích hợp với khởi
động thường xuyên

1 Y - A (cấp 8630)
2 Bán dẫn (cấp 8660)
3 Điện trở sơ cấp (cấp 8647)
4 Biến áp tụ ngẫu (cấp 8606)

Dây quấn một phần khơng thích hợp với các khởi động

thường xuyên.

Linh hoạt lựa chọn đặc
tính khởi động

2 Biến áp tự ngẫu (cấp 8606)

1 Bán dần (cấp 8660)
3 Điện trở sơ cấp (cấp 8647)

Bộ KHỞI ĐỘNG NHIỂU Tốc Độ
Bộ khới động nhiều tốc độ được th iế t kế đế điều
khiển tự động các động cư lồng sóc hai tốc độ
52

Đối với điện trỏ. sơ cấp, khi thay đổi đặc tính khởi động,
cẫn thay điện trở. Đối với bộ điều khiển Y.A hoặc một
phần dây quấn, khơng thể thay đổì đặc tính khởi động.

kiểu cuộn dây riên g hoặc kiểu cực liên tiếp. Các
bộ khởi động n ày khả dụng cho động cơ 3-pha ١
công suất không đổi, m om ent không đổi hoậc




hiến thien. 10 ‫ب‬khới động động C(í nhlỂu ‫ﻵ(ا‬
'‫ ا‬độ
được dung trèỉì các máy cdng cụ, q u ạ t ١hộ thoi,
máv ncn khi tJ'‫رﺀ‬

ng Ịiệ ‫ا‬h ‫ ة‬ng lạ n h ١và nhiều loại
thicl hị khác.

Relay tồc độ thấp ciíSng hức
Khi đưo'c lắ Ị ) vào hộ kh(ĩi dộng tiêu chuẩn, 1'elay
L(')c d() thấỊ) cưởng hức hưộc ngư('íi vận hành luhn
luhn khdi djng động cư theo chồ độ vận thc thcip
trước khi c'huv،‫ ؛‬n ^ang t(')c độ cao. Đây là tinh
năng an tohn được áp dụng nếu có nguy cư hư
hhng máy mOc khi dộng cư khdi dộng vdi tốc độ
cao, hhnh 12-23.

T ốc đ ộ

Thà.p
Cao

Các nối ket ỏ bộ k h ờ ‫ ؛‬động
Dãy nguổn
Hỏ
Hố\
L ١ L2 L3
T í T2 T3 Tđ, 5, 6
Khịng
T6 T4
Khơng
ĨÌ.2
3

T4

T4

T6

Hình 12-24. Các nOi kết trong bộ khởỉ dộng chuỗi cực
dể cO moment khOng dổi hoặc moment biến thlèn.

Hinh ٦2-23. Sơ đổ diện của hộ khỏ‫ ؛‬dộng dộng cơ
dây quấn rlèng rẽ hai tốc độ.

Relay tự ٥ ỌPB gia tOc theo thứ tự
Ị/)ạĩ relay này diều khiến chuỗi thư tự gia tỏ'c tư
tốc độ thả'p l ‫ج‬n tdc độ cao.

Relay tự ٠ ộng g‫؛‬ảm tồc theo thứ tự
líelay tự động gldm tơ'c theo thư tự dưực dUng
vớl các tẩl quán tin h lưn. Hiệu ứng hàm phdt
sinh do thay đối dột ngột từ tốc độ cao xuOng tOc
độ thả.p cd thế làm hư dộng C íí diện hoặc mdy
đưí;c truyền dộng. t)ê’ trd n h nguy cơ này, phải
cung cấp dU thơi gian cho dộng cơ chạy chậm
dần bằng cách nhâ'n ndt Stop và chờ trong thời
gian ngắn trước khi nhân nUt chuyển sang tdc
độ thấp.
Đế vận hành chuẩn xác, cO thế tran g bị bộ
khơì d()ng nhiều tốc độ với relay tự dộng gldm
tOc độ theo thư tự cho tưng bước gidm tốc. Relay
này tự dộng xác lập thời gian trễ giữa các bước
tOc độ, do dó khOng cần nhíín nUt Stop khi

chuyển sang tô'c độ thấp.

tăng. 10 ‫ز‬dộng cư dược quấn dây và lắp dặt chắc
chắn trong khung cô' dịn h ١rất khó thèm hoặc bơt
các cực và cuộn dây liên quan. Vì vậy, cần tim
phương tiện cho phep thay dối tốc độ dộng cơ
bằng phương pháp số cực. Một phương pháp thực
hiện diều này la sắp xếp chuỗi cực, cO th ể áp
dụng cho các dộng cơ hai cuộn dây, hai tốc dộ ١
hoặc một cuộn dây, hai tỏ'c độ.
Đdo ngưực một số dOng diện trong các cuộn
dây sẽ cO tác dụng như tằng hoặc gidm sO cực.
Trong một số trường hợp, dộng cơ 3-pha dưqc'
quấn vơi 6 dầu dây dưa ra ngồi dế nối kết. Có
thể’ nối các cuộn dây này, sơ dụng tổ hựp các dầu
dây nối k ế t ١theo kiểu mắc tam giác (A) nối tiếp,
hoặc mắc sao (Y) song song, Htnh 12-24. Rằng
cách nối các cuộn dây này, có thể dẫn dOng diện
theo hai chiều khác nhau, tạo thCm số cực và
gidm tOc độ động cơ một cách hiệu q a. s ố cực
tàng gấp doi bằng cách đáo chiều qua một nưa
pha. CO thể nhận dưực hai tốc độ bằng cách tạo
ra gâp dôi số cực dể vận hành với tdc độ thấp.
Hlnh 12-25 minh hqa sơ dồ ndl dây bộ diều
khiển dể tạo ra chuỗi cực với moment khOng dổi
hoặc moment biến thiên. Sơ dồ diện này và sơ
đồ bậc thang, Hlnh 12-2b, minh họa các nối kêt
٧

BỘOIỂU KHIỂN ĐỘNG cơ CHUỖI cực

Có thẽ' thay đổi tốc độ bằng cách tân g số cực
trnng dộng cư. ^0'c độ dộng cơ giam khi số cực

Hình 12-25. Sơ đổ diện dộng cơ cOng suất khOng
dổi, chuỗi cực, hai tOc độ. Cỡ NEMA 0-4.

53



LI

L2

Các nố l kết ở bộ khỏ i động
Tốc độ
Thấp
Cao

Dây
LI
TI
T6

nguổn
L2 L3
T2 T3
T4 T5

Nỗí

Hở
Khơng
TV

2

3

T4. 5. 6
Khơng

Đánh dấu các
đầu dây động cd

theo chế độ vận hành như sau: Động cơ có thể
khới động với vận tốc cao hoặc thấp. Có thể thực
hiện thay đổi tốc độ từ tìiấp lên cao hoặc từ cao
xuống thấp mà khơng cần nhấn nút Stop trưóc.
Hình 12-27 minh họa các th iế t bị điều khiển
với các nối kết có thể thực hiện để nhận được
các chuỗi thứ tự và chế độ vận hành khác nhau.
Phương pháp mắc nối tiếp tam giác tạo ra tơc độ
cao. Ngồi ra, cịn tạo ra cùng định mức cơng
suất (hp) ở các tốc độ cao và thấp.
Định mức moment là như nhau ở cá hai tôc
độ, nếu cuộn dây trong kiểu mắc nối tiếp tam
giác cho tôc độ thấp và mắc sao (Y) song song
cho tốc độ cao. Động cơ chuỗi cực với một cuộn
dây cho hai tơ’c độ có vị trí nối ở giữa cuộn dây.

Điều này cho phép các khả năng nối kết khác
nhau. Tuy nhiên, tốc độ bị giới hạn theo tỷ số
1:2, tương ứng 600/1200 hoặc 900/1800 v/ph.
Hình 12-28 minh họa các dấu đầu dây động
cơ và các nối kết tam giác công suất (hp) không
đổi. Sơ đồ điện, Hình 12-29 và sơ đồ bậc thang,
Hình 12-30, mihh họa các nối kết cho chế độ vận
hành như sau: Động cơ có thể khởi động theo
tốc độ cao hoặc thấp. Có thể thực hiện thay đổi
tốc độ từ thấp lên cao, không cần nhân nút Stop
trước. Khi thay đổi tốc độ từ cao xng thấp,
phái nhấn níit Stop giữa hai tơc độ. Các linh
kiện điều khiển, Hình 12-31, nêu rõ các nơi kết
khác, có thể thực hiện để nhận được các chuỗi
thứ tư và chê đô vân hành.

Công suất (hp) khơng đổi

Hình 12-28. Các nối kếí trong bộ khởi động để có
cịng suất (hp) khơng đổi.

Hình 12-29. Sơ đổ điện bộ khởi động động cơ. hai
tốc độ, chuỗi cực, moment khơng đổi hoặc biến
thiên. Cỡ NEMA 0-4.

Có thể sử dụng bộ điều khiển động cư chuỗi
cực, hai cuộn dây, bốn tốc độ, trên các động cơ
lồng sóc hai cuộn dây có thể tái nối kết và hai
tốc độ trên mỗi cuộn dây. Kiểu động cơ này yêu
cầu chuỗi thứ tự khởi động chuyên biệt. Nghĩa

là phái sử dụng các tính ch ất của relay cường
bức, relay gia tốc, và relay giảm tốc để vận hành
môt cách chuẩn xác.
L2

L1
L2
Thấp

Stop

Các nối kết nêu trên chỉ
cho phép thay dổi tốc độ
tử "thấp" lẽn “cao" không
sử dụng nút “Stop". Khởi
động từ một trong hai tốc độ.

Điều khiển bằng linh kiện
“hai-dáy” tự dộng. Công tẳc
chọn được dùng để xác định
tốc độ

Các nối kết đèn báo tốc
độ. có thể bổ sung vào
các sơ đồ mạch diều
khiển nèu trên.

Hình 12-27. Sơ đổ mạch thỉết bị điều khiển nêu rõ các nối kết có thể thực hiện
để nhân được các chuỗi thứ tự và chế độ vận hành khác nhau.

54




Mộ‫ ؛‬đèn chi th ị "ON"

Hình 12-32 m‫؛‬nb họa hộ khcfi động chuỗi
cưc, hai tốc độ, với các nối kết moment không
dOi và moment biến thiên. Hlnh 12-33 minh họa
cách thức nối k ết bộ diều khiển hai cuộn dầ.y١
l.)ốn tốc độ, vdi các kha năng sắp xếp sử dpng
kiểu dộng co này.

M ột đè n ch! th ị '"OFF”

!

‫ه ﺟﺎ‬٠ ‫ة‬

lO J ih —t

3 4
‫ه‬

‫آ‬۴

,

‫ﻣﻮ‬

TH> o I >1

X'

O r-

١١١١Cao ١

2 Ĩ Í V . ‫د‬M .
‫ ي‬٢ ‫ي‬

٦
‫ﻲ‬

‫ﻋ‬

—

‫ه‬

_ D ế n mạch d‫؛‬ẻn nguốc-

Bộ ĐIỂU bhiEn biện

‫ﺍ‬
٠S ‫ ؛‬o p

C a o . ĩh . ả p ,

H

L

O LO L

٠ T٥ P ، H l Ỹ ì q L a Síap

١١١Ca٥ ٠

r
‫ﻚ‬
4

t r

ệ
‫ﻴ‬

‫ ى‬.‫ر‬
١
\

4
‫ﻴ‬

٥

\‫ﺍ‬

u

‫ﻳ‬

F)ã'n
manh dièn
،1i n ngn.
n n .iổ n ...
Dến mạch

Hal dSn chi thỊ '"ON'' va "OFF'"

ệ

H

Ca L.

١ ٥

Cao

‫ ه‬. >

‫ﻫﻠ ﻒ‬
o rr
٠
‫ا م‬

·..Đ ến mạch điện n g u ồ n .

Ba dèn chỉ thị
.‘th ấ p .’ , ..cao” , và .*OFF".

Hình 12-30. Bản vẽ Cơ bản mạch điều khiển bộ khởi
động chuỗi cực.

ịX .Ù i
Z fỊ_ ĩ
L lo C

áp tồn phẩn

boạí hộ khdl dộng rè tiền nhâ.t là kiê’u diện áp
toàn phần. KhOng cO giới hạn về cOng suất (hpí,
kích cỡ, định mức điện áp, hoặc kiểu d()ng cơ ch
thể dược khơi dộng v.ới diện áp toàn phần khi
dược cấp diện.
Bộ khởi dộng diện áp toàn phần luơn luỏn
là lựa chọn dầu tiên khi hệ thồng diện nguồn cO
thể cung cấp dOng diện ban dầu, dồng thời dộng
cơ và máy dược truyền dộng cO th ể chịu đưpc sự
va dập dột ngột khi khơi dộng. Ví dụ, các máy
khởi dộng khơng tải, các máy u cầu moment
khơi dộng nhơ, hoặc các máy dược tran g b ‫ إ‬một
dạng th iế t bị không tải dể gidm moment khơi
dộng, chẳng h ạn van giảm tái trong máy nén.
CO thể lắp ly hợp giữa m áy và động cơ diện để
dộng cơ khơi động không tái. Khl dộng cơ dgt

LI

Cao

L2

L2
Hai dày

B a ‫ ﻷ ﻩ‬١‫ﺇ‬
Thàp

L o

‫ت‬

‫ﺎ‬

4

‫ﺗ‬

W
٠

‫ﺪ‬

Cao
‫ﺌ‬

‫ﺑ‬

‫ﺎ‬

‫ﺗ‬

Stop
‫ﺀ‬

‫ﺎ‬

‫ﺘ‬

‫ﻟ‬
‫ﺀ‬

|

‫ك‬

. . ٠! ١J
Các nối kết nút nhán cho phép khởi
đòng theo một trong hai tõc dộ vá
thay dổi tư tốc đố này sang tốc độ
khác không cắn nhấn nút .’Stop” trươc.

Diếu khiển bằng linh kiện
hai dây tư dOng. Cồng tắc
chọn dưọc dưng dế xác
dinh tổc dỏ

Các nối kết dén báo tốc
độ. cb thể bổ sung vào
các mạch diếu khiển
nèu trẻn

Hỉnh 12-31. c a c nổi kếí cho các chuỗi thư tự và chế dO vặn hành khác nhau.

H lnh 12-32. Sơ đổ diện bộ khỏ‫ ؛‬dộng chuỗi cực, hai tốc độ

55



Ml

T7

LI

0 0 ■

T3

L2

0 0

T2

OG

L3

40L

MOMENT KHÒNG Đ ổ l

T1

T14

M3

M4

M2

OCr
30L

0 0

T6

T15

O G
20L
0

LI

L2

L3

Thấp

TI

T2

T 3 .T 7

Hớ

Nối

Mọi dây khác

0

M5

M6

Tốc đò

Mọi dây khác

Thứ ba

T6

Mọi dây khác T 1.T 2 . T3. T7

Cao

T16 T14 T15

T4

T5

Mọi dây khác T 1 1 ,T 1 2 .T 1 3 .T 1 7

Ĩ15

0 0 ■

------- 0 0
------- 0 0

Thứ hai T11 T I 2 T13. Ĩ 1 7

T14
10L

T16

TÓC BỘ THẤP
STOP

■QI O'

M2

.0

0-

M3

M5

M2

Ml

10L

20L

30L

40L

< ‫>؛‬

Mi

TOC ĐỘ THỪ HAl

0.

■c

//
M2

/ T H |- / m4)------

TOC ĐỘ THỬ BA

/

z ''

/

---------

\

TỐC ĐỘ CAO

-0

/

M5 ^

— |ị—

M4

I

M3

\

M3

\

0-

M6

Hình 12-33. Sơ đổ điện cơ bản của bộ điều khiển hai cuộn dây. bốn tốc độ,
vá các khả năng sắp xếp nối kết động cơ.

đến tốc độ vận hành, ly hợp sẽ đóng lại. Ly hợp
đơi khi được dùng trê n các máy lớn đế’ có thể tác
dụng cơng suất (hp) cực đại khi ngắt ly hợp mà
không ảnh hưởng nhiều đến hệ thống truyền
động. Sử dụng ìy hợp cịn cho phép dùng các
56

động cơ với mom ent và dịng điện khóa rotor
thấp hơn. Trong hầu h ế t các trường hợp, các hệ

thống hiện đại đều sử dụng bộ điều khiển động
cơ kiểu bán dần. N hiều bộ khởi động kiểu cũ
vẫn cịn được sử dụng và có th ể tiếp tục phục vụ




CÔNG SUẤT (HP) KHÕNG Đ ổ l

CỔNG SUAT (HP) KHÔNG Đ ổ l
T4

T14

T6 T15

Hở

L2

"h á p

T1

T2

T3

Mọi

dầy khác

' h ử hai

T6

T4

T5. T7

Mọi

dày khác

L3

Mọi

dây khác

'h ứ ba T11 T I 2 T13
Cao

T16

Ỵ-I7

LI

~ốc độ

T16 T14 T I 5. TI 7

T ١4

T4

Nối
T4. T5, T6 ١ T7

T6 T15
TỐC độ

LI

L2

L3

Thấp

T1

T2

T3

Thủ hai T11 T I 2 T13
T14, T15.T16. T17

M ọi d â y k h á c

T4

T5. T7

Hở

Nối

Mọi đây khác T4. T5. T6. T7
M ọi dây khác T14.T15. T16. T17
Mọi dây khác

Thu ba

T6

Cao

T16 T14 T I 5. T17 Mọi dây khác

(A)

(B)

MOMENT KHÔNG Đ ổ l

MOMENT KHÔNG Đ ổ l
T14

TI 4

T6
Tốc độ
Thấp

LI
TI

Thử hai T6

L2
T2

TI 5

T3.T7

T 4 ' T5

T16

T6 T15

T16

Tốc dộ

LI

L2

L3

Mọỉ dây khác

Thấp

TI

T2

T3.T7

Mọi dảy khác T1.T2. T3.T7

Thử hai T11 T12 T13. T I 7 Mọi dáy khác

L3

T16

7٦2

j\y

Hở

Thử ba

T11 T12 T13. T17 Mọi dảy khác

Cao

TI 6 T14 T15

Nổi

Mọi dây khác T n .T l2 .T 1 3 , T17

Thứ ba

T6

Cao

T I 6 T14 T15

T4

T5

Hở

NÕI

Mọi dáy khác

Mọj dây khác T I . T2. T3, T7

M ọi dáy khác T11.T12. T13. T17

(C)

(D)

MOMENT BIẾN THIÊN

MOMENT BIỂN THIỀN
TI 4

T4

T4

T14

TI 6

Tốc độ LI

L2

L3

Hở

T1

T2

T3

M ọi dày khác

Thử hai T6

T4

T5

M ọi dây khác

Tháp

Thử ba T11 T12 T13

M

ọi

dây khác

T16 T I 4 T I 5

M

ọi

dây khác

Cao

Nối

T 1.T 2.T 3

T11.T12. T13

Tốc dơ

LI

L2

L3

Thấp

T1

T2

T3

Hở

NỐI

M ọl dây khác

Thứ hai T11 T12 T13

Mọí dảy khác

Thứ ba

T6

M ọi dây khác T1.T2.T3

Cao

T16 T I 4 T I 5

T4

T5

Mọi dáy khác T11.T12. Ĩ1 3


(E)
Hình 12-33 (tt)

157

trong nhiều nồm nữa. Khi xuOng- cấp, chUng
thường được thay hằng hộ khơi dộng bán dẫn,
và không cần dUng Iv hợp.
Rộ khơi dộng dlộn áp toàn phần da năng
dược th iết kế dể khơi dộng các dộng cơ ìồng sóc
nhiều pha VỚI diện áp tồn phần, và ìà hộ diều
khiển chinh dối với dộng cơ vành .trượt, co thể
vận hành kiểu bộ khởi dộng này bằng diều
khiển từ xa với nUt n h ấ n ١công tắc phao, bộ diều
nhiệt, công tắc áp suất, cỗng tắc giứi hạn, hoặc
thiê't bị di.ều khiển thích hợp khác,

CHUỖI THỨ TựHHỞI ĐỘNG
Nếu khởi dộng với diện áp toàn phần dẫn dến
yêu cầu dOng diện quá mức dô'i với hệ thống
phân phô'i diện, các dộng cơ phải dược khởi
dộng riêng rẽ hoặc theo các khối với tổng công
suất cho phép, sơ dpng phương pháp thời gian
trế, chắng hạn bộ truyền dộng dộng cơ, relay
thời chuẩn thUy ngân. Khi khơi dộng các dộng
cơ ìớn và nhơ trên cUng một hệ thống diện, nên
khởi dộng tư dộng cơ lớn n h ấ t trước. Điều này
làm cho các dộng cơ lớn cO thể nhận dược tối da
từ hệ thống diện. Nếu các dộng cơ dồng bộ trong
cUng hệ thống với các kiểu dộng cơ ac khác, nên
khởi dộng các dộng cơ dồng bộ trước, do chUng
cung cấp tinh ổn định diện áp dể khởi dộng các
dộng cơ cảm ứng.

BẢO VỆ ĐƠIVứl ĐIỆN ÁP THÂ.P

Cần có chế độ bơo vệ diện áp thấp trong khi
dộng cơ dang chạy, du sự khởi dộng có tinh hệ
thOng cho phép tấ t cả các dộng cơ khởi dộng mà
không làm sụt diện ap nguồn quá mức. Khi sư
dụng mạch diồu khiển .‫ ؟‬-dây, độ sụt diện áp
hoặc tạm thời ngắt mạch diều khiển, cO thể làm
cho dộng cơ dừng lại. Điều này yêu cầu cung cấp
sự bảo vệ diện áp th ấp và ngăn các dộng cơ tầng
tốc dồng loạt dến tốc độ toàn phần sau khi bị
chậm lại. do sụt diện ấp. Tuy nhiên, tâ't cả các
dộng cơ dều dược ngắt khơi dây nguồn trong khi
bị sụt diện áp quá mức, và phdi khơi dộng lại
từng dộng cơ.

BẲO VỆ vOi thOi gian

trễ

Có thể nOi mạch dể sử dụng cơ chế sụt diện ap
theo thời gian trễ. Điều này cho phép tách bộ
diều khiển khi điện áp quá thấp nhưng cho phép
khởi dộng lại một cách tự dộng nếu diện áp
binh thường dược khôi phục trong khoảng thời
gian trễ cho trước, thường khoảng 2 - 3 giây.
Cơ chế bảo vệ này trê n các bộ diều khiển cO
thể trá n h sự ngắt m ạch hoàn toàn nhưng vẫn
cần chU y khi áp dụng. Nếu áp dụng cho tấ t cả
các bộ diều khiển dộng cơ, sự khoi phục diện áp

58

trong khodng thời gian cho trước sau khi sụt
diện áp sẽ làm cho từng dộng cơ tàn g tơ'c dồng
loạt, dẫn dến tiêu thụ dOng diện quá mức, có thế
gây quá tai và n g ắt mạch diện dộng cơ.
Các linh kiện diều khiển, chẳng hạn công
tắc áp suất, phao, hoặc n h iệt độ, khơi dộng và
ddng dộng cơ m ột cách tự dộng khi p h at sinh
nhu cầu. Khi xảy ra sụt áp lớn hoặc mâ't diện
nguồn, các bộ diều khiển dộng cơ sẽ ngất mạch
dU cơ yêu cầu dóng cơng tắc. Khl khOi phục diện
áp tồn phần, mọi bộ diều khiển dều dồng loạt
nỗ lực khơi dộng lại. Có th ể khắc phục diều này
bằng cách mắc thêm bộ trễ thời gian trong
mạch khới dộng của từng dộng cơ và lập thời
chuẩn yêu cầu khơi dộng theo cắc thời điếm
khác nhau, sao cho sau khi khOi phục diện áp,
mỗi lần chỉ khởi dộng một hoặc một nhOm dộng
cơ với cương độ dOng diện dưới mức nguy hiểm.

ÔN TẬP
1. Khoảng diện ap la gì?
2. Hãy nêu cOng dụng cUa cOng tắc ly tấm
trong dộng cơ 1-pha.
3. Hãy nêu phương pháp dảo chiều quay dộng
cơ chia pha.
4. Kiểu dộng cơ nào sử dụng th an h dẩy và
phần ứng dây quấn?
5. Nêu công dụng cUa dộng cơ khơi d ộ n g - tụ .
6. Hầy nêu phương pháp dẩo chiều quay dộng

cơ khởi dộng - tụ, khi dộng cơ dứng yên.
7. Hãy nêu các ‫ ﻟﻌﺎ‬điểm cUa dộng cơ tụ - chia
vĩnh cưu.
8. Hãy nêu cOng dụng cUa dộng cơ ciíc che.
9. Cần làm gì dể khởi dộng dộng cơ cliia pha^
10. Cường độ dOng diện cần th iế t dể khởi dộng
dộng cơ là bao nhiêu?
11. Hây nêu các ‫ ﻟﻌﺎ‬điểm của chế độ khơi dộng
dộng cơ với diện áp giảm.
12. Rộ khởi dộng diện trở sơ cấp, dơi kbi cịn
dược gọi là gl?
13. Hãy nêu các nhitợc điểm cUa bộ khới dộng
biến áp tự ngẫu.
14. Rộ khơi dộng một phần dây quấn cung cấp
kiểu khởi dộng nào?
15. Phương pháp khởi động dộng cơ rẻ nhất là
gì?
16. Hãy nêu công dụng của bộ khơi dộng Y - A.
17. Tại sao bộ khởi dộng Y - A dược dUng với
dộng cơ lồng sóc dây quấn?
18. Tại sao cần sử dụng relay cương bức?
19. Hảy nêu quan hệ giừa sO cực từ và tốc độ
dộng cơ.
20. Hãy nêu phitơng pháp tạo ra hai tốc độ trong
dộng cơ chuỗi cực.




C h ư ơ n g 13

B ộ KHỞI ĐỘNG ĐIỆN
GỊÁM
SỬ DỤNG UNH KIỆN BÁN d A n
IMỘIDUNG CHÌNH

٠Sự vận hành CLJa thyrlstnr.
٠Cong dụng cUa ưực cổng.
♦ Gla tốc vồ cấp với linh hiện bán dẫn.
٠Sự vận hành cUa diac trong mạch diều
khiển.
٠Sự vận hành cUa triac trong mạch diều
khiển.
٠Cách thức lắp bộ triệ t dinh trong các linh,
kiện từ tinh.
٠Bdo vệ chống sét.

nhưng th u ật ngừ SCR được dùng nhiều trong các
tài liệu và được chấp nhận rộng rãi. Đày là loại
linh kiện bán dẫn đặc b iệt được dùng để điều
khiển các mạch điện.
SCR chỉ dẫn điện theo chiều thuận. Ký hiệu
của SCR được nêu trê n H ình 13-1. Dịng điện đi
qua SCR từ cathode (C) đến anode (A). Minh họa
này cho thấy SCR cịn có cổng (G).
Anode

LINH KIỆN BIỆN c.
Linh kiện diện cơ dược dUng từ nhiều nảm qua,
nh ‫ا‬mg vẫn hoạt dộng dáng tin cậy trong nhiều

trang th iế t b ‫؛‬. ٧ớì cấu trUc dơn giản ١linh hoạt
trong sứ dụng, và cO nhiều tổ hợp tiếp điểm,
chUng dược dUng dể thực hiện các nhiệm vụ như
lập chuồi thứ tự và khOa liên dộng. ChUng cOn cO
thể dẫn dOng diện lớn và n g ắt mạch theo yêu
cầu.
I^lnh kiện bán dẫn khOng có bộ phận chuyển
dộng cUng khOng cO các tiếp điểm dể làm sạch,
thay mơi١hoặc diều chinh, sư dụng transistor,
triac, diac, và SCR dể chuyển mạch. Các linh
kiện logic này cO th ể thực hiện các chức nãng
trong hệ thống bán dẫn như các relay trong hệ
thô.ng điện cơ.
130 diều khiển bán dẫn cO nhiều ‫ ﻟﻌﺎ‬điểm làm
cho chUng dược sử dụng trong nhiều lĩnh vực
khác nhau. ChUng cO độ tin cậy cao hơn các linh
kiện diện cơ, dược cung cấp dưới dạng module
kin, cỏ thể cám vào hoặc thay thê' theo bộ một
cách dễ dàng.

Cực cổng

Calhode

H ìn h 1 3 -1 .K ý b ‫؛‬ệuS C R ,

Chức nấng của SCR dược minh họa trong sơ
dồ mạch trê n Hinh 13-2. Công dụng chinh cUa
SCR là dUng cho mạch diều khiển, chẳng hạn
bộ làm mơ dèn, bộ diều khiển tốc độ dộng cơ.

K.iểu mạch này dược minh họa trên Hlnh 1:3-2.
Diện trơ R trong mạch này là biến trơ (diện trở
cO thể diều chinh), dược dUng dể diều khiển giá
trị diện áp cung cấp cho cổng cUa SCR. Diộn áp
cung cấp càng cao, dOng diộn di qua càng lớn.
Nếu mạch diều khiển dèn, giảm diện áp dến
biến trơ sẽ làm mờ bOng dèn. Nếu tai là dộng
cơ, tốc độ sẽ giảm. Các Hình 13-3,. '13-4, và 13-5

KHỞI BỘNG BIỆN ÁP GIẲM
CO thể thực hiện chế độ khơi dộng diện áp giảm
theo nl)lều cdch. Tuy nhiên, trong mạch bán dẫn,
kiểu khơi dộng này dơn giản hơn so với linh
kiện diện cơ. Tuy cẩc chi tiế t trong mạch diện
ban dần phdc tạp hơn -hệ thô'ng diện cơ, nhưng
không yêu cầu kiến thức chuyên sâu về bán dẫn
và diện tử dể làm việc với các mạch này.

Bộ CHỈNH 1‫ ﻟ ﻼ‬ĐIỂU KHIỂN BẰNG SIIIC (SCB)
Bộ chỉnh lưu diều khiển bằng Si (SCB) là linh
kiện thOng dụng n h ấ t trong các mạch diều
khiển dộng cơ diện. SCR thực chất là thyristor.
159



Cathode

Anode

Cổng

Hình 13-3. Hình vẽ SCR thịng dụng.
Anode

Hình 13-7. Mắc các SCR trong mạch ba pha.
Các mặt cực
đường kính tối đa
47.62 (1.875)
1C' đa
27.6b
(1.090)

__ ^Đường kỉnh lối đa
74.29 (2.925)

Hình 13-5. Cường độ dịng điện càng lớn, u cấu
SCR càng lớn.

minh họa hình dạng SCR với các đầu dây tương
ứng nôi kết đến cathode, anode, và cực cổng.
Một trong các lý do chính sử dụng linh kiện
bán dẫn để điều khiển động cơ là khả năng khởi
động động cơ trong điều kiện giảm điện áp, và
cho phép động cơ đạt đến tốc độ toàn phần ở mức
moment th ấp hơn. Bằng cách giảm cường độ
dòng điện đi vào khi khơi động, va đập cơ học
đối với th iế t bị được truyền động sè giám rõ rệt.
Bộ khởi động động cơ điện áp giảm sử dụng
linh kiện bán dẫn SCR để điều khiển công suất.

SCR chỉ dẫn điện theo một chiều, chiều mũi tên
trên ký hiệu. Để sử dụng SCR và tận dụng ưu
th ế của linh kiện này đối với điện ac ١cần dùng
hai SCR mắc song song và ngược nhau, Hình
13-6. Các SCR phải được chuyền mạch ON để
cho phép dòng điện đi qua; nghĩa là cần có xung
cổng để đóng mạch ON. Khi SCR được tạo cổng.

trạn g th ái ON, sẽ liên tục dẫn điện theo chiều
thuận. Điều khiển tồn sóng sứ dụng hai SCR
trong từng pha, do đó vận h àn h ba pha phải
dùng 6 SCR, Hình 13-7.
Có thể điều khiển dịng điện qua SCR bằng
cách tạo cổng SCT tại các thời điểm khác nhau
trong nứa chu kỳ، Điều nàv cũng cho phép điều
khiến thời gian tăn g tốc của động cơ. Nếu xung
cổng được cấp sớm tro n g nửa chu kỳ, sóng ra sè
cao. Nếu xung cổng được cấp trễ trong nứa chu
kỳ, chí một phần nhỏ d ạng sóng đi qua, sóng ra
sẽ thấp. Do đó, bằng cách điều khiển điện áp ra
của SCR, có thể điều khiến đặc tính gia tốc cúa
động cơ (Hình 13-8).

/

/

/

N

/
(Cấp trẻ)

25% tín hiẻu ra

٠\

w

\

75% tín hiệu ra
(Cấp sớm)

(Cấp đẩy đủ)

Hình 13-6. Các SCR mắc song song (ngược) cho
điện ac m ột pha.

60

Hình 13-8. Tín hiệu ra của các SCR với chế độ cổng
،

khác nhau.

GIA tOc vO cap Với linh

kiện b An dẫn

Bộ điồu khiển điện áp giam 8660 sứ dpng linh
kltn l)án dần cung cấp gia tốc vO cảp èm dịu cho
độig c(í cảm ứng 8-pha. ٠
Bộ diều khiển này cung
cáp các t.ính năng tiốu chuẩn ٧à tinh năng tùy
ch.n dé diều khiến, giám sá t, và báo vệ dộng cơ
tiín g cdc chế độ khdi dộng và vận hành. Do câu
t٢
Lc theo module, bộ diều khiển này càng linh
hoảt và dễ bảo tri. Khííi dộng mềm dược thực
h.ièn bằng cách lần lượt chuyển mạch ON sẩu
linh kiện SCR. Hai linh kiện SCR dược mắc dấu
lư ٢
.g nhau (song song ngược) và lắp trên bộ tản
nh ‫ا‬ệt đê’ tạo th à n h cọc cOng suât. Cọc công suất
C(')n chứa bản mạch in và cdm biến nhiệt.
Thứ tự kích hoạt các SCR. dược diều khiển
bằng các module trên giàn logic. Các module này
cOn kiếm tra các diều kiện khdl dộng^và chạy
dộng cơ, cung cấp thông tin về trạ n g thái cUa bộ
điều khiển bằng cách sư dụng các dèn LED. Mỗi
mcdule dều cO vỊ tri và chức năng chuyên biệt.

GIAN LOGIC
Gian logic ơ phần dưới cUa bộ diều khiển và có
các ố cám cho 8 module, H ình 13-9. Mỗi module

dều cO vị tri riêng và thực thi chức năng chuyên
biệt trong vận hành bộ diều khiển. Module ở vị
tri thư nhất thuộc về bộ diều khiển và cung cấp
các nối kê't dây giữa cợc công suất và các module
logic. Các module tư vị tri thư hal dến thứ tám
diều khiển thư tự kích h o ạt các SCR, kiểm tra
tinh chinh xác cUa các diều kiện khdi dộng và
vận h à n h ١cung cấp chỉ th ị về trạ n g thai cUa bộ
diều khiển thOng qua các dèn LED. Module B-2
٧ ‫ ا‬TRÌ M .D U L E
#2

#3

#4

#5

٥

٥
CpMTROL

A

ÌR

،٠١ ‫ااا‬

٠

#6

|T0R

#8

#7

٠
٠‫أ‬
١٠،\١ л
٠‫ ؛‬٠٠

UNDER
‫ ﺍ‬0‫ﺓ ﺫ‬

START

»‫; ه‬
SHORTED
SCR

٠

ЭТАЯТ

INHIBIT

TRIP

(٠‫ أاع‬. ٠60

С ،А ٠
>
Ч H. íiO

tTPf

В -2

‫ﺍﺀ»ﺍ‬

Ú"
.TOR
RUN
PHASE
، 1‫ ؛ﺀ‬58‫ﻵﺀﺀ‬

ЧгР.

٩، ‫ ه‬1،١ ‫ ﺀ‬. ,

‫ﻵ‬،‫ﺀ‬:،‫ﻵ‬

Л

‫؟‬٠‫ﺀ>ﺍ‬

В .5

‫اا ﺀاا‬١

‫ ؛‬٤٠:

‫ك‬،‫ع‬44‫ﺀو‬٠60 ( І Д ١'.،،ЛЛО

‫ﺀ‬١۶‫ﺍ‬

|»‫ﺀ‬٠‫ﺍ‬

В -6

Л

1

١٠، ‫ ا ا‬١ ٠ .

‫ﺍ‬

Ѳ
ồ

1
2

0
0

Ồ
٠
0 І0
0

3

. ‫ ﺀا‬١( ٠
‫ﺀاﺛﻢﺀ‬،‫ا‬

В .7

١‫ ا‬، ! ‫ ( ا‬٨

Module B-?
Module này cung cấp các diện áp logic và kiểm
tra các điều kiện khdi động. Bộ diều khiển cO thể
dược khdi dộng nếu dèn LED diều khiển cOng
su ất dang sán g (GN), và không dược phép khdi
dộng nếu dèn này tắ t (GFF).
M oduleB ^
Relay ban dẫn (bảo vệ) quá nhiệt, 3-pha, bU
n h iệt độ, dược cung cấp như một phần tích hợp
của bộ diều khiển. Relay này cung cấp các dặc
tinh kích h o ạt thời gian ngược, cấp 10, bẩo vệ
dộng cơ trước các sự cố quá tải. Cắc bộ điều
khiển vơi định mức dOng diện 200, 320, 500,
720 A sử dụng loại module B-3 khác. Các xác lập
dOng diện tả i toàn p h ần cUa dộng cơ (MELC) có
th ể diều chinh b ằng cách dUng chiết áp kế trên

module B-3. Diều kiện quá tải sẽ tự dộng ngắt
dOng diện vào bộ diều khiển, dOng các tiếp điểm
báo dộng, dèn LED ngãn chặn khới dộng và dèn
lE D n g ắt m ạch sẽ sáng. Tinh năng kiểm tra
quá tải trê n giàn logic kiểm tra sự vận hành của
mạch bán d ẫn (bảo vệ) quá tải. Thời gian ngắt
mạch do quá tả i là hàm cUa xác lập giới hạn
dOng diện. Xác lập này càng thấp, thời gian di
dến n g ắt mạch càng dài. Thời gian ngắt mạch
cUa ba xác lập giới h ạn dOng diện dược nêu trên
B ảng 13-1. Các kiểu bộ diều khiển khác có thể
cung câ'p thời gian ngắt mạch dài hơn cho các tải
quán tin h cao. D ạng Z72 cung cấp các dặc tinh
ngắt mạch thơi gian ngược cấp 30 bằng cách
dUng module B-3 dặc b iệt và các cọc cOng suất
với định mức dOng diện cao. Thời gian ngắt
mạch quá ta i câ'p 30 dược nêu trê n Bảng 13-1.
Bẩng 13-1. Thờí gian ngắt mạch do quá tảl
Gíới hạn
dOng diện
./.MFLC
150
300
425

Thời gian ngắt m ạch (giây)
C ấp tỉêu ch u ẩ n 10

Dạng Z72 câ'p 30

90
30
5

250
90
40

Moduie B-4

OUT OF

،‫ ؛‬ss“

B-3B В -4 А

‫ ا‬٤٠‫ ﻵاا‬٠

UNBAt.

Ơ V‫ ؛‬tri th ứ bai, module В-3 chiếm vị tri thư ba...
Sau đây sẽ trin h bày chức nãng cUa từng module.

7)

‫ل‬
‫ﻫﻶا‬
١.٠
‫؛اوا ا‬.
90

SUNDER
‫ ﺀ‬٠
٠ ‫ﺋ ﺮ‬٠

%ÜNBAl

Hlnh 13-9. V! t ٢í m odu ١e trong giàn logic.

, ١‫ﺍﺍ‬

В -8

.,‫ ا ﻻا‬٠ ١ ‫ه‬

Module B-4 xác định phương pháp được dùng để
khởi động. Khởi động giới h ạn dòng điện là tiêu
chuẩn và có th ể điều chỉnh bằng chiết áp k ế trên
giàn logic. Ngồi ra cịn có các phương pháp khởi
động tùy chọn khác. Sau đây sè trình bày một số
phương pháp khởi động thơng dụng.
(iiới hạn dịng điện (Moduie B-4A). Tính năng
giới hạn dịng điện sè ln ln'giới hạn cường
độ dòng điện động cơ đến mức xác lập trước
trong các điều kiện khởi động và chạy động cơ.

161

Xác lập giới hạn
dịng đỉện có thể điéu
chỉnh trong khoảng
150-425% MFLC

Khung thời gian cơ.
định khoảng ١/i giày

Khởi động

— Dịng điện chạy
(vận hành động cơ)

Chạy

Hình 13-10. Module B-4A.

Giới hạn dịng điện có th ể điều chỉnh trong
khoảng 150 - 425% dịng điện tả i tồn phần của
động cơ (MFLC) thơng qua chiết áp kế trê n giàn
logic. Nếu sử dụng contactor ngắn mạch, tính
năng này sẽ chỉ áp dụng trong điều kiện khởi
đọng, m n h 1 3 -1 0 ^ '
Hồi tiếp vận tô'c kế (B-4B) gia tôc thời gian
tuyến tính. Tùy chọn này cho phép tốc độ động
cơ táng tuyến tín h theo thời gian cho đến khi
đạt đến tơc độ tồn phần, H ình 13-11. Có thể
điều chỉnh thời gian khởi động từ 3 đến 30 giây
và không dao động theo tả i động cơ. Phương

pháp này cung cấp sự tần g tôc rấ t êm, nhưng
yêu cầu tín hiệu nhập từ vận tơc kế. Dịng điện
động cơ bị giới h ạn theo xác lập giới hạn cường
độ dịng điện.

Độ dơ"c điện áp (Module B-4C). Tùy chọn này
cho phép điện áp cấp cho động cơ tăn g tuyến
tính từ 0 đến 100% trong khoảng thời gian có
thể điều chỉnh 3 đến 30 giây. Dòng điện động cơ
bị giới hạn theo xác lập giới h ạn cường độ dòng
điện. Phương pháp này cung cấp sự gia tôc gần
như tuyến tín h từ đứng n đến tơc độ tồn
phần, nhưng không yêu cầu vận tôc kế. Thời
gian gia tốc thực tế tùy thuộc động cơ và tải,
Hình 13-12.
Độ dơc dịng điện (Module B-4D). Tùy chọn
này cung cấp giá trị cường độ dòng điện ban đầu
đến động cơ khi khởi động, sau đó tăn g tuyến
tính đến xác lập giới hạn dịng điện. Có thể điều
chỉnh dịng điện ban đầu từ 0 đến 150% dịng
điện tả i tồn phần của động cơ (MFLC). Khoảng
162

٠ Xác lập giới hạn dỏng
<ĐỘ dốc thời gian
.điếu chỉnh trong
khoảng 0-7 giây

Điều chỉnh dòng
điện ban đầu

.0-150% MFLC
Khởi động

điện điếu chỉnh trong
khoang 150-425% MFLC

— Dòng điện
chạy {vận hành)

I Chạy

Hình 13-13. Module B-4D.

điều chỉnh độ dơc thời gian là 0 đến 7 giây.
Phương pháp này cung cap k h ả năng điều khiển
cao n h ấ t đơ١với dịng khdi động, H ình 13-13.
Tăng tơc/giảm tỏc (Module B-4K)- Tùy chọn
này cung cấp chế độ khơi động mềm và dừng
mềm. Các đặc tín h khđi động hồn tồn tương
tự chế độ khởi động với độ dôc điện áp, module
B-4C. Tùy chọn này cịn cho phép giám tuyến
tín h điện áp cấp cho động cơ từ 50% đến 0%
trong khoảng thời gian có th ể điều chỉnh 3 - 3 0
giây để dừng động cơ một cách êm dịu, đồng thời
còn có cả tính năng dừng k hẩn cấp, Hình 13-14.
Nếu xảy ra m ột trong các điều nêu trên , bộ
điều khiển sẽ tắ t và các đèn LED tương ứng sẽ
sáng. Chức năng khơng cân bằng pha được kích
hoạt mỗi khi có dịng điện 3-pha ở các cực nối
dây nguồn của bộ điều khiển, nhưng sẽ bị ngắt

trong khi khởi động. T rạng th á i sự cô^ xảy ra khi
giá trị không cân bằng điện áp lớn hơn xác lập
khơng cân bằng. Theo tiêu chuằn NEMA, có thể




Module tíết kiệm nang iưựng B-8

điều chinh xác lập khơng cân hằng điện áp từ
đến 14%.
Chức năng đảo pha được kích hoạt mỗi khi
có dịng điện 3-pha ở các cực nối dây cap nguồn
của bộ điều khiển. T rạng thái sự cố xảy ra nếu
ba pha này không theo đúng chuỗi th ứ tự. Nếu
khơng có module B-7, bộ điều khiển không nhạy
với pha và sè vận hành với thứ tự pha bất kỳ.
C.hức năng dưới tái được kích hoạt sau khi
động cơ ’Tăng tôc' ١
. dVạng thái sự cô xáy ra khi
động cơ sụt xuống dưới xác lập dưới tải, với
khoảng điều chỉnh 0% đến 90% cường độ dòng
điện tải tồn phần. Có thể khứ điều này bằng
cách điều chỉnh xác lập dưới tải là 0%.

Module này tự dộng diều chỉnh diện áp vào dộng
cơ khi xảy ra các biến th ‫؛‬ên tải. Dộng cơ vẫn duy
trĩ tô'c độ toàn phần và m oment theo yêu cầu,
n h ‫ا‬л٦
g giám tiêu thụ cơng suất điện íkVA) khi

tả ‫ ؛‬giảm. Nếu tải tầng, module này sẽ tăng công
suất (kVA) tương ứng dể khOng làm giam tốc độ
dộng cơ. KhOng th ể sử dụng tin h nầng này t.rên
các bộ d‫؛‬ều khiển cO contactor ngắn mạch.

CÔNG TẮC SCB NGẮN MẠCH
Nếu SCR bị ngắn mạch, sự cố này sẽ dược phat
hiện và công tắc SCR ngắn mạch sẽ chuyển sang
vị tri vận h àn h (ycs). Cơng tắc này cOn kích hoạt
bộ ngắt mạch mắc rẽ (nếu cO) ơ phía trước bộ
diều khiển. Nếu cO hơ mạch giừa bộ diều khiển
và dộng cơ, mạch SCR ngắn mạch sẽ hoạt dộng.
Diều này có thể xảy ra, nếu cO công tắc ngất nối
kết giữa bộ diều khiến và dộng cơ. N ên lắp các
contactor cơ lập phía trước bộ diều khiển. Tẩi
dộng cơ phẩi dược nối với bộ diều khiển dể ngản
mạch SCR ngấn mạch hoạt dộng ngoài y muỗ'n.

Module B-5
Module này xác định thứ tự kích hoạt các SCR.

Module B-6
Module này cung cấp góc pha kích ho ạt của các
SCR, xác định số phần trăm dẫn (dòng điện) đối
với từng SCR.

Module gỉám sát điện áp B-7

s٥ ٠ ồ BIỆN CB BẢN b Oi vởi linh kiện bán bẫn

Đây là module tùy chọn có 3 chức năn g riêng rè:
• K hơng cân bằng pha.
٠Đảo pha.
٠Dưới tải.

0

Bộ diều khiển bán dân diện áp giảm với contactor cơ lập dược nêu trê n H ình 13-15. Bưu ý, M,
SR2, OT, alarm (báo dộng), SCR ngắn mạch, và

Phuang uẻn cắt
với cuộn kich n١ac rè
(tC iychọn).

Đến bộ điểu ^ ٠ ٠٠
khiển 120 V < ٠ ٩

٠ ٠ ٠ ٠ ٠ ٠ “

٠٠٠٠

"

٠٠٠

— — . — —‫ﻉ‬

٠ ٠ ٠ ٠ ٠ ٠

1

‫ﺍ‬

١

.1 .

‫ ئ‬.‫ت‬
‫ا‬K

2. M là chức nâng cuộn dây của bộ điều khiển bán dản
điện áp giảm.
3. Relay SR2 điẽu khiển chuỗi thứ tự Start và Stop,
và có các tiếp điểm dược dùng làm khỏa lièn động điện.
4. OT là cống tắc quá nhiệt độ, mở khi xảy ra quá nhiệt độ.

:

‫ط‬

@

■

‫ﺐ‬
( ị

‫ﺒ‬

——

II

AU

٧٠.

.

.....

—

—i

■■..—

-4

y

٠.

‫ﻟ‬
-

1

‫؟‬،CH
ngắn msch
. . : . ‫ ﻭ‬Li.:..■..-.

—

\‫ﻵ ﺉ‬

t
L—

‫ﺒ‬

< >

-11-■

.T

7 Tiẽp diểm SCR ngắn mạch đóng khi xáy ra ngán mạch
Tiếp điểm này được dũng với bộ ngắt mach hoặc
cỏng tắc ngẳt nối kết với cuộn kích hoat mắc rẽ.

‫ﺒ‬

0 1

- —

Ị

6. Cơng tắc ALARM (báo dộng) đóng khi phát hiện quá tải.

8. Tiếp điểm tàng tốc độ dóng khl các SCR có trạng thái dẫn
tồn phẩn, đưọc dùng với contactor ngắn mạch.

“

STOP

G h i chú:
1. M, SR2, OT, ALARM , SCR ngắn mạch, và các relay tàng
tốc đều iắp trong bộ điều khiển và nối dây bên trong.

5. OL là tiếp điểm relay quá tải; mỏ khi phát hiện q tải:
khi khơng có các điện áp ở L1, L2, hoệc L3: hoậc
khi khơng có điện áp điếu khiển 120 V.

“

Cuộn kich
mác rẽ

.1.111.1—

— —

T V —

Hình 13-15. Bộ điều khiển bán dẫn điện áp giảm với contactor cò lập.

163

۴

٠ Anode 1

٣
1

Q

1*1

,
2CT

٠

í

ìí

f j

( Ị ỹ

I

l

،

‫ﻟ ﺮ ﺑ ﺎ‬

3CT

T.l

ề ..

‫ “ﻻ‬1

H l.M á i

‫ﺀ‬

*
٠

R e la y q u á tà i
_____ t 3 á n d ầ n ___

'

Đẻn bộ điéu<-

ồ Anode 2

khiến 'l 2 ٠v < -

Hình 13-18. Ký hiệu diac.

Hình 13-16. Bộ điều khiển bán dẫn điện ỏp gim vi
contactor ngn mch.



,


-

â

;
:




!ô



l '



=

acT

ﺬ‬٠

T,

-

٢ ‫ﻝ‬٢ ‫ﺍ‬

٩۶
II I
‫ﺽ‬

x t

/

‫ﺫ‬

13

‫أ‬

‫ﻭ‬

M ốt

R e la y q u ả tả i

٠٠

_____b ấ n . M n _____

o ế n b ộ đ iẽ u
k h iể n

<-

I2 ٠ v < -

‫اﺀ‬٠
‫ﺀ س‬

!f

‫د‬

cT

0‫ _ﺍ‬OT

a,

ĩk ?
e ■Jf ■if <™
>
T ă n g íố c

t]

HhL
©

theo hai chiều, H ình 13-18; trong khi SCR chỉ
dẫn điện theo m ột chiều. Do đó, diac có khả
năng dẫn cả hai chiều khi cấp tín hiệu điện áp
qua các đầu dây của linh kiện này. Diac có nhiều
ứng dụng thực tế. Một số ứng dụng là điều khiển
động cơ điện ac, cảm biến dò tìm lân cận...
Chú ý, trong ký hiệu diac khơng có cực cổng
hoặc phần tử điều khiển. Linh kiện này có thể
được dùng như diode chuyền mạch hai chiều,
H ình 13-20B. Dịng điện có th ể đi theo một
trong hai chiều khi có đủ điện áp cung cấp để
kích hoạt. Nói chung, điện thê kích h o ạt là
khoảng 30 V theo m ột trong hai chiều. Diac duy
trì trạ n g th ái off (không dẫn) cho đến khi điện
áp qua các đầu dây T I và T2 vượt quá giá trị
kích hoạt. Trong các mạch điều khiển cơng suất,
có th ể sử dụng diac để tăn g hiệu quả điều khiển
điểm kích hoạt (on) cho điện cực cổng của triac
hoặc SCR.

P h ư ơ n g llệ n c ầ i

‫ح‬

ệ

v ở i c u ộ n k íc h
m ầ c rồ
(!ũ y c h ọ n )

-

٠١٠

Ị

SCR

0

-

{>

TRIAC
Triac, về cơ bản là diac có thêm cực cổng. Cực
cổng điều khiển các trạ n g thái hoạt động (đóng
mạch) của linh kiện hai chiều này. Dịng điện
cổng có th ể điều khiển hoạt động của linh kiện
theo một trong hai chiều. Điều này tương tự
SCR, nhưng các đặc tín h của triac hơi khác với
diac. H ình 13-19 m inh họa ký hiệu và vị trí của
cực cổng.

.٠
C u ố n k lc h

ngắn m ạch

Hình 13-17. Bộ điều khiển bán dẫn diện áp giảm
với contactor ngắn mạch và contactor cô lập.

relay tán g tốc được lắp trong bộ điều khiển
và nối dây bên trong. H ình 13-16 m inh họa bộ
điều khiển bán dẫn điện áp giảm với cơng tắc
ngắn mạch; H ình 13-17 m inh họa bộ điều khiển
với contactor ngắt m ạch và contactor cô lập.
các

DIAC
Về cơ bản, diac là linh kiện có hai đầu dây. Diac
có tố’ hợp các lớp bán dẫn xếp song song ngược
nhau. Tổ hợp này cho phép kích hoạt linh kiện

164

H inh 13-19. Ký híệu triac.

B ằng cách mắc triac vào m ạch ١cO th ể m inh
họa nguyên lý vận hành cUa linh kiện này, H lnh
13-20. Trong' m ạch này, công tẩc dược dUng dể

chọn các trạng thái khác nhau cho triac. Tải có
thể là bóng đèn hoặc động cư ac. Khi cơng tắc ớ
vị trí 1١ khồng có nơi k ết cống, khơng có điện áp
kích hoạt câp cho cổng, triac khơng dẫn điện, do
đó động cơ khơng chạy. VỊ trí 2, diode được lắp
vào mạch vth cực tính được sẩp xếp đơ cho phép
điện áp kích hoạt cấp cho cống theo xung dương
ac cáp cho mạch. Triac dẫn điện, nhưng chỉ theo
một nứa chu kỳ sóng sine ac.
Điều này có nghĩa là chí khoảng nứa cường
độ dịng điện bình thường cung cấp cho động cơ,
hoàn toàn tương tự với SCR. Động cơ ac có th ể
gặp sự cố với kiểu xung điện áp dc này. Khi cơng
tắc chuyển sang vị trí 3, điện áp ac tồn sóng
sine được câp cho cổng, nhưng vớì giá trị giảm
do điện trở R mắc nốì tiếp. Cả hai nửa sóng sine
đều cung cấp cho cổng, triac dẫn điện toàn thời
gian và động cơ ac được cấp điện áp với giá trị
toàn phần. Động cơ chạy ở to٠c độ tồn phán. R
có thể là biến trớ với giá trị được dùng để điều
khiển cường độ dòng điện ac đi qua triac và đến
động cơ.
Hình 13-20B m inh họa cách sắp xếp triac
thứ hai, sử dụng diac để kích hoạt triac. Điện áp
kích hoạt được điều khiển bằng biến trd. Điều
này cho phép điều khiển động cơ linh hoạt hơn.

Triac

Triac được xếp trong các vó tương tự như

SCR, do đó bàng m ắt râ t khó hoặc khơng thể
phân biệt hai loại linh kiện này. Các số trôn vó
hộp cho biết đó là triac hay diac. Ngày nay đã có
loại triac có th ể làm việc với các tái trẽn 10 kW.

DiODE PHÁT QUANG
Diode p h át quang (LED) được dùng làm đèn báo
trên các bảng module của bộ điều khiển bán dẫn.
LED có kích cở nhỏ, cung cấp đủ ánh sáng cho
mục đích này với các màu đỏ, xanh lá, và màu hổ
phách, nhưng tiêu thụ dòng điện râ t nhỏ, Hình
13-21.
LED được chế tạo với tiếp giáp galliarsenide (một loại vật liệu bán dẫn). Sự tạo
th àn h các cặp điện tứ - lỗ là quá trìn h thuận
nghịch. N ăng lượng được giái phóng khi điện tử
tái hợp với lỗ. Trong galli-arsenide, điện tử đi
vào lỗ m ột cách trực tiếp và p h át xạ photon
năng lượng. Các tiếp giáp galli-arsenide cung
cấp điều kiện tô١ nha't để p h át sinh bức xạ trong
khoảng tầ n sô^ thấy được. Một sô^ được chế tạo
với khoảng tần sô^ hồng ngoại.
LED được dùng làm đèn báo. Trong hầu hết
trường hợp, chúng phái mắc nơì tiếp với điện
trớ. Chúng cũng được dùng đế chí báo logic cho
các mạch máy tính. Khi được thiên áp ngược,
LED khơng dẫn điện. N ghĩa là phái nơd kết cực
tính thích hợp đến cathode và anode để LED
phát sáng. LED dẫn điện khi có th iên áp thuận,
nghĩa là phát sáng khi dẫn dòng điện thiên áp
thuận. LED thường vận hành với điện áp 1 đến

3 V. Dòng điện quá cao sẽ phá huy LED, do đó
trong hầu h ết các mạch đều mắc điện trứ nôd
tiếp để báo vệ.

\N
D io d e c h ỉn h lư u

D io d e

công suất

nhạy sáng

Hình 13-21. Diode phát quang, LED,
Các ký hiệu LED.

H ình 13-20. (A) Mạch minh họa triac.
(B) Triac sử dụng diac để kích hoạt cực cổng.

165