Các phương pháp khởi động động cơ không đồng bộ, trường hợp áp dụng, ưu và nhược điểm.

BÁO CÁO
TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Đề bài: Các phương pháp khởi động động cơ
không đồng bộ, trường hợp áp dụng, ưu và
nhược điểm.
Nhóm 9:
Nguyễn Phước Trí 1101343
Vương Văn Linh
Hồ Thanh Lộc

Khi khởi động ĐCKĐB bằng cách nối
trực tiếp động cơ vào lưới, dòng khởi động
cao của động cơ có thể ảnh hưởng đến lưới
điện và các thiết bị khác.
Do đó, thường phải tính đến các phương
pháp giảm dòng khởi động khi sử dụng
ĐCKĐB.

Các phương pháp thông dụng để khởi động
ĐCKĐB:

ĐCKĐB rotor lồng sóc:

Giảm điện áp stator (đổi nối Y/D, hoặc dùng biến áp tự
ngẫu).

Thay đổi trở kháng stator.

Thay đổi tần số cung cấp cho stator.


ĐCKĐB rotor dây quấn:

Mắc thêm điện trở vào roto

Đưa điện áp vào stator khi khởi động

Giảm điện áp stator, thay đổi tần số cung cấp, hoặc
thay đổi trở kháng stator.

Các phương pháp thông dụng để khởi động
ĐCKĐB:

Từ đó, ta có các phương pháp để khởi động
ĐCKĐB như sau:
1. Khởi động trực tiếp
2. Khởi động sao – tam giác
3. Khởi động dùng MBA tự ngẫu
4. Khởi động dùng cuộn kháng (hoặc điện trở) phụ mạch
stato
5. Khởi động mềm
6. Khởi động dùng cuộn kháng (hoặc điện trở phụ) rotor
7. Khởi động part - winding

1. Khởi động trực tiếp
Hình 1-1. Sơ đồ nguyên lý

1. Khởi động trực tiếp

1. Khởi động trực tiếp


Ưu điểm:

Điều khiển đơn giản.

Nhược điểm:

Dòng khởi động lớn gây sụt áp lưới điện.

Momen khởi động chứa thành phần xung khá
lớn, có thể gây shock cơ học, động cơ khởi
động không êm.

2. Khởi động sao – tam giác
Hình 2.1. Mạch nguyên lý
Nguyên lý: Lúc khởi động thì các cuộn dây của stator
đấu sao, sau đó chuyển sang cấu hình tam giác cho
chế độ hoạt động ổn định.

2. Khởi động sao – tam giác
'
r
2'
rs
2'
rS
2
R.
)XX()RR(
3.U3
M

+++ω
=
∆
2'
rs
2'
rS
YLY
)XX()RR(
U
II
+++
==
)I.3I(
)XX()RR(
3U
I
L
2'
rs
2'
rS
∆∆∆
=
+++
=
'
r
2'
rs

2'
rS
2
R.
)XX()RR(
U3
M
+++ω
=
∆
Nếu khởi động dạng tam giác:
Nếu khởi động dạng sao:
→ Ta thấy, dòng khởi động dạng sao giảm căn 3 lần
so với khởi động dạng tam giác, còn momen thì giảm
3 lần.

2. Khởi động sao – tam giác

Ưu điểm:

Dòng và momen khởi động giảm so với khởi động ở chế
độ tam giác.

Nhược điểm:

Dễ xảy ra ngắn mạch khi chuyển mạch Y/∆.

Có thể gây phát sinh hồ quang.

Áp dụng: chỉ ứng dụng cho động cơ có


Ba cuộn dây với 6 đầu đấu dây độc lập.

Cuộn dây có U
lv
≥ 380V

Hoạt động theo cấu hình tam giác.

3. Khởi động bằng máy biến áp tự
ngẫu
Hình 3.1. Sơ đồ nguyên lý

3. Khởi động bằng máy biến áp tự
ngẫu

Ưu điểm:

Dòng và momen khởi động của động cơ giảm đi
n
2
(với n là tỉ số giữa cuộn thứ cấp và sơ cấp
của MBA).

Nhược điểm:

Sự đổi nối từ mạch khởi động sang mạch hoạt
động có thể gây ra các xung dòng quá độ rất
cao.

4. Khởi động dùng cuộn kháng (hoặc
điện trở) phụ mạch stato
Hình 4-1. Mạch
mô phỏng
Nguyên lý: ta mắc thêm cuộn kháng hoặc điện trở phụ
vào mạch stator.

4. Khởi động dùng cuộn kháng (hoặc
điện trở) phụ mạch stato

Dòng khởi động:
2'
ph
'
rs
2'
rS
kd
)XXX()RR(
U
I
++++
=
Momen khởi động:
'
r
2'
ph
'
rs

2'
rS
2
kd
R.
)XXX()RR(
U3
M
++++ω
=
→ Ta thấy dòng và moment khởi động phụ thuộc vào
giá trị điện trở phụ theo quan hệ: khi tăng giá trị điện
trở phụ thì dòng và moment khởi động giảm.

4. Khởi động dùng cuộn kháng (hoặc
điện trở) phụ mạch stato

4. Khởi động dùng cuộn kháng (hoặc
điện trở) phụ mạch stator

Ưu điểm:

Có thể khống chế dòng và momen khởi động
bằng cách tính toán chọn giá trị điện trở phụ
thích hợp.

Nhược điểm:

Tổn hao nhiệt qua điện trở phụ.

5. Khởi động mềm

Là phương pháp hiện đại. Sử dụng công tắc
bán dẫn để thực hiện đóng điện (SCR hoặc
triac).

Điện áp stator được điều khiển thay đổi liên
tục theo thời gian thông qua điều khiển góc
kích của Thyristor.

5. Khởi động mềm
Hình 5-1. Mạch mô phỏng

5. Khởi động mềm

5. Khởi động mềm

Ưu điểm:

Khống chế được dòng khởi động.

Đáp ứng nhanh khi đóng và ngắt.

Momen khởi động thay đổi mềm.

Không có vấn đề phát sinh hồ quang.

Nhược điểm:

Mạch điều khiển phức tạp.


Tổn hao nhiệt (do linh kiện bán dẫn dẫn điện không hoàn
toàn khi đóng).

Không hoàn toàn cách ly khi ngắt điện (do linh kiện bán
dẫn ngắt điện không hoàn toàn).

6. Khởi động dùng cuộn kháng (hoặc
điện trở phụ) rotor
Hình 6-1. Sơ đồ nguyên lý
K
2
K
1
K
3

6. Khởi động dùng cuộn kháng (hoặc
điện trở phụ) rotor

Khi bắt đầu khởi động, các công tắc tơ K
1
,
K
2
, K
3
mở. Lần lượt đóng K1, K2, K3 theo
thời gian để loại trừ các điện trở phu khỏi
mạch rotor.

6. Khởi động dùng cuộn kháng (hoặc
điện trở phụ) rotor

Dòng khởi động
2'
rs
2'
ph
'
rS
kd
)XX()RRR(
U
I
++++
=

Momen khởi động
)RR.(
)XX()RRR(
U3
M
'
ph
'
r
2'
rs
2'

ph
'
rS
2
kd
+
++++ω
=

6. Khởi động dùng cuộn kháng (hoặc
điện trở phụ) rotor

6. Khởi động dùng cuộn kháng (hoặc
điện trở phụ) rotor

Ưu điểm:

Hạn chế được dòng và momen khởi động (bằng
việc thay đổi thời gian đóng lại của các công tắc
tơ), nhưng vẫn duy trì quá trình khởi động của
động cơ.

Nhược điểm:

Điện trở phụ được kết nối phức tạp.

Phạm vi ứng dụng hạn chế (chỉ áp dụng cho
ĐCKĐB rotor dây quấn).