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
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.
TRẢ LỜI
1.KHỞI ĐỘNG TRỰC TIẾP

►Ưu điểm:
_Tạo được momen khởi động lớn
_Đơn giản và tương đối rẻ tiền so với các phương pháp khác
► Nhược điểm:
_Dòng khởi động lớn ,nguyên nhân gây hiện tượng sụt áp trên
lưới điện
_Có thể làm nhiễu hệ thống nguồn cấp
_Gây sốc lực trên khung , trục và bộ truyền động của động cơ
_Xuất hiện lực cơ học vào trong dây quấn động cơ
► Ứng dụng:
_Trong các ứng dụng có lực quán tính nhỏ như là :bơm ly tâm,
máy tiện ,khoan cần ,máy mài
2. DÙNG CUỘN KHÁNG NỐI TIẾP TỤ ĐIỆN
+ Us giảm xuống k lần


+ Te giảm xuống k2 lần
+ Ikđ giảm xuống k lần
Ưu điểm: dễ chế tạo, giá thành rẻ
Nhược điểm: chưa tối ưu vì Ikđ giảm rất ít
3. DÙNG MÁY BIẾN ÁP TỰ NGẪU
+Us giảm xuống k lần
+Te giảm xuống k2 lần
+Ikđ giảm xuống k2 lần
Ưu điểm : Te, Ikđ tăng rất cao

Nhược điểm: tốn kém vì giá thành cao
► Ứng dụng:
Bơm thủy lực ,băng tải..
4. BIẾN ĐỔI Y→ ∆

+ Te giảm xuống 3 lần
+ Ikđ giảm xuống 3 lần
Ưu điểm: rất dễ thực hiện,giá thành rẻ
Nhược điểm: Te , Ikđ tăng rất ít
► Ứng dụng:
Sử dụng phương pháp này để khởi động động cơ dưới chế


độ không tải như bơm,các máy trong ngành gỗ
5. DÙNG BIẾN TẦN
+ Khi giảm f thì ω giảm do đó Te tăng
+ Khi tăng f thì ω cũng tăng do đó Te giảm
Ưu điểm : thay đổi f phù hợp thì thời gian khởi động sẽ ngắn do đó ít tổn hại
đến động cơ
Nhược điểm : giá thành cao, khó sử dụng,khi tăng f đến giá trị max thì Ф
bão hòa
6. DÙNG DẠNG RÃNH RÔTO ĐẶC BIỆT
Dùng dạng rãnh Rôto có dạng đặc biệt để cải thiện đặc tính mở máy:rãnh rôto
có thể được chế biến dạng rãnh sâu hay lồng sóc kép, cho phép rôto có điện trở
lớn khi mở máy (tần số dòng điện Rôto cao) và điện trở đủ nhỏ khi vận hành
bình thường (tần số dòng điện Rôto rất thấp).
7 . DÙNG BỘ KHỞI ĐỘNG MỀM DC

- Nguyên lý: Được điều khiển đóng mở thyristor bằng bộ vi sử lý 16 bit với các
cổng vào ra tương ứng, tần số giữ không đổi theo tần số điện áp lưới. Mạch lực

gồm 3 cặp thyristor đấu song song ngược cho 3 pha.
- Ưu điểm: dễ lắp đặt, an toàn, bền vững, có chức năng điều khiển.
- Khuyết điểm: khó sử dụng, giá thành đắt.
8. MỞ MÁY BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỐI THÊM ĐIỆN TRỞ PHỤ VÀO
ROTO
Phương pháp này chỉ dùng với động cơ không đồng bộ Roto dây quấn
Ưu điểm: dòng điện mở máy nhỏ ,momen mở máy lớn.
Nhược điểm: động cơ roto dây quấn chế tạo phức tạp hơn động cơ roto lồng
sóc ,bảo quản,vận hành khó khăn hơn, hiệu suất thấp hơn động cơ roto lồng
sóc.


9. DÙNG ĐIỆN TRỞ SƠ CẤP

► Ưu điểm :
_Giảm dòng khởi động .
_Tăng tốc trơn tru khi tốc độ tăng dần
► Nhược điểm:
_Momen khởi động nhỏ.
_Hiệu suất thấp vì mất năng lượng qua các điện trở lúc
khởi động.
_Đắt tiền.
_Dòng khởi động lớn hơn so với phương pháp đổi nối
sao /tam giác
► Ứng dụng:
Quạt,bơm ly tâm
10. DÙNG ĐIỆN TRỞ THỨ CẤP

► Ưu điểm:
_Đặc tính kỹ thuật momen khởi động hoàn hảo

_Tăng tốc trơn tru trong suốt quá trình khởi động
_Khả năng khởi động động cơ với tải ban đầu lớn
► Nhược điểm:
_Yêu cầu thêm các công tác bảo trì ,bảo dưỡng
Chi phí ban đầu lớn


► Ứng dụng:
_Dùng cho các tải có quán tính lớn như là máy nén ,
máy cắt đột
11. Part winding starter

► Ưu điểm:
_Ít tốn kém nhất trong các phương pháp
_Quá trình khởi động khép kín-không bị ngắt kế nối khi khởi động
_Không sinh nhiệt trong quá trình khởi động
► Nhược điểm :
_Chỉ sử dụng cho 1 số loại động cơ đặc biệt


_Không đạt được tốc độ tối đa của động cơ
12. KHỞI ĐỘNG CỨNG

► Ưu điểm:
_Tăng tốc 1 cách êm dịu
_Điều chỉnh được dòng và monen khi khởi động
_Điều khiển kín động cơ và tải của nó
► Nhược điểm:
_Nhiệt nhận được khi SCR dẫn –có thể loại bỏ sau khi
khởi động bằng shorting contactor

a) KHỞI ĐỘNG MỀM.
Là phương pháp hiện đại.


Điện áp stato được điều khiển thay đổi liên tục theo thời gian nhờ bộ điều
khiển
điện áp xoay chiều.
Mạch sử dụng công tắc bán dẫn để đóng điện.
 Ưu điểm:
Mômen khởi động thay đổi mềm, khống chế
được dòng khởi động.
Đáp ứng nhanh khi đóng và ngắt.
Không có vấn đề phát sinh hồ quang.
 Nhược điểm:
Sử dụng linh kiên bán dẫn dẫn đến tổn hao
nhiệt . Linh kiện bán dẫn ngắt điện không hoàn toàn
 Áp dụng:
Dùng cho các động cơ có công suất vừa và lớn.
b) KHỞI ĐỘNG PART – WINDING( KHỞI ĐỘNG TỪNG
PHẦN ).
Cuộn dây được chia thành ½ hoặc 1/3 phần
và lần lược được kết nối khi động cơ khởi động.
Khi khóa K1 đóng dòng điện khởi động chỉ đạt 6570% , sau đó K2 đóng dòng điện khởi động đạt
100%.
 Ưu điểm:
Tăng trở kháng stato , giảm dòng khởi động.
 Nhược điểm:
Việc chia dây đấu nối đầu vào cung cấp nguồn khởi động phức tạp.
Gây rung động do cấp nguồn không cân bằng.

Thời gian kéo dài => Nóng động cơ , cháy cuộn Stato.
 Áp dụng:
Thường dùng cho máy nén trên 75KW.
KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ AC 3 PHA DÂY QUẤN
1. Khởi động trực tiếp.
• - Là đóng động cơ vào lưới không qua thiết bị phụ nào.
• Ưu điểm:
• + Tạo mooment quay khởi động lớn.
+ Đơn giản và tương đối rẻ tiền
• Nhược điểm:
+ Dòng khởi động lớn => tụt áp trên lưới điện.
+ Làm nhiễu hệ thống nguồn cấp.
+ Gây sốc lực trên khung, trục và bộ truyền động cơ.
+ Xuất hiện lực cơ học trong dây quấn động cơ.
Ứng dụng: trong các động cơ có lực quán tính nhỏ: bơm ly tâm, tiện,
máy khoan cần, máy mài.
. Dùng khởi động sao, tam giác:
- Khởi động sao tam giác khi động cơ ở chế độ không tải hoặc momen tải ở
mức thấp nhất.
• Ưu điểm:
+ Rẻ tiền
+ Giảm dòng khởi động 1/3 so với khởi động trực tiếp
• Khuyết điểm:
+ Xuất hiện nhiễu trên đường dây khi chuyển từ sao sang tam giác.
+ Làm giảm moment khởi động => khởi động động cơ tải nhỏ.
• Ứng dụng: kđ động cơ không tải như: bơm, máy trong ngành gỗ.
Khởi động bằng điện trở sơ cấp:
- Điện trở sơ cấp mắc nối tiếp với các cuộn dây động cơ.
• Ưu điểm:

+ Giảm dòng khởi động
+ Tăng tốc trơn tru khi tốc độ tăng dần
• Nhược điểm:
+ Moment khởi động nhỏ (phụ thuộc điện áp rơi qua điện trở).
+ Hiệu suất thấp vì mất năng lượng trong các điện trở lúc khởi động.
+ Đắt tiền.
+ Dòng khởi động lớn hơn so với kđ sao/tam giác
• Ứng dụng: quạt, bơm ly tâm,...
Dùng biến áp tự động:
- Thông qua biến áp tự động sẽ giảm điện áp cấp vào động cơ. Khi động cơ đạt
tốc độ biến áp sẽ cắt ra khỏi mạch điện.
• Ưu điểm:
+ Cung cấp lựa chọn giá trị moment quay khởi động.
+ Có thể chạy với tải trọng nặng.
+ Có thể lựa chọn dải điện áp.
• Nhược điểm: chi phí đầu tư thiết bị rất đắt.
• Ứng dụng: Bơm thủy lực, băng tải...
SỰ KHÁC BIỆT GIỮA ROTO LỒNG SÓC VÀ ROTO DÂY QUẤN
+Loại rôto lồng sóc: kết cấu của loại dây quấn này rất khác với dây quấn
stato. Loại rôto lồng sóc công suất >100kW, trong các rãnh của lõi thép đặt
các thanh đồng, hai đầu nối ngắn mạch bằng hai vòng đồng tạo thành lồng
sóc. Ở động cơ công suất nhỏ, lồng sóc được chế tạo bằng cách đúc nhôm
vào các rãnh lõi thép rôto, tạo thành thanh nhôm, hai đầu đúc vòng ngắn
mạch . Động cơ điện rôto lồng sóc gọi là động cơ không đồng bộ rôto lồng
sóc
roto lồng sóc gồm những lá thép kỹ thuật điện ghép lệch với nhau mà không
ghép thẳng song song và dọc trục là vì không cho từ trường Stator cắt các
thanh dẫn 1góc 90

các rãnh của rotor lồng sóc ghép lệch với nhau, để triệt tiêu lực điện từ họa
tần bậc cao, làm cho rotor quay êm hơn.
.DC STEP:
Động cơ bước hay còn gọi là động cơ step là loại động cơ tạo ra chuyển động
quay khi có dòng điện chạy qua motor. Kích thước của động cơ bước lớn hay nhỏ
tùy vào công suất của chúng. Khác với động cơ DC thông thường, động cơ step
chạy theo từng bước đúng như tên gọi của chúng. Tuy nhiên, ta có thể bắt chúng
chạy liên tục như động cơ DC bằng cách áp dụng các dạng sóng điều khiễn thích
hợp lên động cơ bước. Phần sau mô tả một số loại động cơ bước thông dụng
CÁC PP KĐ ĐC CÓ CÁI BẢNG CỤ THỂ HƠN
Phương pháp
Khởi đông trực tiếp (hình a)

Ưu điểm
Đơn giản: chỉ
cần đóng trực
tiếp động cơ
điện vào hệ
thống điện là
được.
Thiết bị đóng
ngắn đơn giản,
rẻ tiền.
Thời gian khởi
động ngắn vì
moment khởi
động lớn.

Nhược điểm
Động cơ dễ bị
nóng.
Cần cung cấp
công suất khởi
động lớn cho
động cơ.
Dòng khởi
động lớn làm
cho sụt áp
lưới điện, gây
trở ngại cho
các thiết bị
phụ tải.

Ứng dụng
Dùng để khởi
động cho
những động
cơ có công
suất trung
bình và nhỏ so
với công suất
của nguồn và
khởi động nhẹ

Khởi động
gián tiếp

Dòng khởi

động nhỏ.
Hạ thấp điện
áp khởi động.
Moment mở
máy lớn.

Giá thành thiết
bị mở máy
bằng phương
pháp này đắt
tiền hơn so với
khởi động trực
tiếp hoặc
sao/tam giác.
Không có khả
năng cung cấp

Dùng khởi
động động cơ
cao áp, có dãy
lựa chọn các
điện áp.

Dùng biến
áp tự ngẫu
hạ điện áp
mở máy
(hình b)

Nối điện
kháng nối
tiếp vào
mạch stato
(hình c)

một điện áp
khởi động
hiệu quả đối
với tải trọng
thay đổi.
Thiết bị đơn
Khi giảm dòng
giản.
khởi động thì
Dễ điều chỉnh moment khởi
trở kháng của động cũng
stato.
giảm bình
Có thể áp dụng phương lần.
cho động cơ
roto lồng sóc
hoặc dây quấn.
Giảm độ lớn
của dòng mở
máy.

Dùng để khởi
động động cơ
có công suất

nhỏ và trung
bình.

Nối điện
kháng nối
tiếp vào
mạch roto
(hình c)

Thiết bị đơn
giản.
Dễ điều chỉnh
trở kháng của
roto.
Dòng khởi
động nhỏ hơn
phương pháp
nối điện kháng
vào mạch
stato.

Giảm dòng
khởi động thì
moment mở
máy giảm.
Thời gian khởi
động tăng.

Dùng để khởi
động động cơ

có công suất
nhỏ và trung
bình.

Đổi mối nối
Y-Δ
(hình d)

Dòng khởi
động giảm đi
√3 lần.
Bảo vệ an toàn
cho động cơ và
thiết bị.

Moment khởi
động giảm đi
√3 lần.
Có bước nhảy
lớn về cường
độ moment
khi hệ thống
thực hiện
chuyển đổi Y-

Dùng khởi
động những
máy làm việc
bình thường
đấu tam giác.

Δ làm cho
thiết bị dễ bị
hư hỏng
Thời gian khởi
động lớn.
Khởi động
mềm
(hình e)

Khởi động
Part –
Winding
(khởi động
từng phần)
Khởi động
bằng
phương
pháp tần số
(hình f)

Khống chế
được dòng
khởi động.
Moment khởi
động thay đổi
mềm.
Đáp ứng nhanh
khi đóng và

ngắt.
Không sinh hồ
quang.
Tăng trở kháng
Roto.
Giảm dòng
khởi động.

Tổn hao nhiệt
vì sử dụng linh
kiện bán dẫn.
Ngắt điện
không hoàn
toàn.

Dùng khởi
động các động
cơ có công
suất vừa và
lớn.

Moment khởi
động nhỏ.
Giá thành đắt.

Dùng cho máy
nén trên 75
kW.

Đảm bảo dòng Giá thành đắt.

khởi động
Khó sửa chữa,
không vượt
bảo trì.
quá giá trị định
mức.
Điện áp cấp
cho quá trình
khởi động nhỏ.

Dùng khởi
động các động
cơ bơm, máy
điện chuyên
chở vật liệu,
động cơ có
quán tính lớn
(quạt, máy
nén, băng
chuyền,…)