Đặc tính kỹ thuật
Bộ khởi động mềm không thay đổi tần số nguồn cấp như biến tần, mà tăng dần điện áp cấp vào động cơ từ mức điện áp định trước đến điện áp định mức Phương pháp khởi động này cho phép người sử dụng điều chỉnh chính xác lực khởi động mong muốn, phù hợp cho cả khởi động không tải và có tải.
Dừng tự do theo quán tính xảy ra khi điện áp cấp bị cắt, khiến động cơ tiếp tục chạy cho đến khi dừng lại trong một khoảng thời gian nhất định Thời gian dừng này có thể rất ngắn nếu mômen quán tính nhỏ, do đó cần phải tránh tình huống này để ngăn ngừa hư hỏng cơ học và sự dừng tải đột ngột không mong muốn.
Tính năng dừng mềm giúp giảm điện áp động cơ một cách từ từ trong khoảng thời gian từ 1-20 giây, cho phép người dùng tùy chỉnh thời gian dừng theo yêu cầu sử dụng.
Khi động cơ điện hoạt động trong điều kiện non tải, việc sử dụng khởi động mềm giúp tiết kiệm năng lượng hiệu quả Bằng cách giảm điện áp cung cấp cho động cơ, khởi động mềm không chỉ giảm dòng điện tiêu thụ mà còn tối ưu hóa hiệu suất hoạt động, từ đó giảm thiểu chi phí điện năng.
Ưu- nhược điểm
Khởi động mềm mang lại nhiều lợi ích vượt trội so với thiết bị khởi động cổ điển, đặc biệt trong việc điều chỉnh tốc độ động cơ, giúp quá trình khởi động diễn ra mượt mà và êm ái hơn.
Bộ khởi động mềm hiện nay được sử dụng rộng rãi như một giải pháp tối ưu cho các động cơ, giúp hạn chế dòng điện tăng cao khi khởi động Đồng thời, việc điều chỉnh mô-men mở máy một cách hợp lý cũng góp phần bảo vệ các chi tiết máy.
Động cơ 16 có khả năng chịu áp lực dồn nén thấp, giúp tăng tuổi thọ và hiệu suất làm việc Điều này cũng đảm bảo an toàn cao hơn trong quá trình vận hành.
Khởi động mềm giúp kéo dài tuổi thọ cho động cơ và các cơ cấu cơ khí chấp hành, đồng thời giảm thiểu tổn thất điện năng Phương pháp này không gây ảnh hưởng đến chất lượng lưới điện, điều mà các phương pháp khởi động trực tiếp hay sao tam giác không thể đạt được.
Khởi động mềm không chỉ bảo vệ động cơ khỏi quá dòng và quá áp mà còn giúp ngăn chặn tình trạng mất pha Bên cạnh đó, nó còn hỗ trợ kết nối và truyền thông hiệu quả với các hệ thống điều khiển trung tâm.
Phương pháp khởi động này có nhược điểm là chi phí cao và dòng điện khởi động lớn, có thể gây ảnh hưởng đến mạng lưới điện Ngoài ra, việc thi công và bảo trì gặp khó khăn, điện áp và dòng điện sau điều chỉnh không đạt dạng sin hoàn toàn, càng điều chỉnh càng bị méo và biên độ sóng hài tăng cao.
Lợi ích khi sử dụng khởi động mềm
Giảm việc sử dụng năng lượng
Khởi động mềm mang lại ưu điểm vượt trội trong việc giảm năng lượng tiêu thụ của máy móc một cách hiệu quả Trong khi khởi động thông thường yêu cầu động cơ sử dụng nguồn năng lượng cao nhất ngay từ đầu và duy trì mức đó, khởi động mềm cho phép điện áp tăng dần đến mức tối đa Điều này giúp năng lượng được sử dụng từ mức thấp đến cao, tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của động cơ.
Giảm thiểu rủi ro đột biến điện
Khởi động mềm là giải pháp hiệu quả để ngăn ngừa tình trạng quá tải mạch khi điện áp đạt mức tối đa trong quá trình khởi động động cơ, giúp tránh hiện tượng tăng điện và bảo vệ động cơ khỏi hư hỏng.
Có thể điều chỉnh thời gian tăng tốc
Mặc dù không phải tất cả các khởi động mềm trên thị trường đều tích hợp tính năng điều chỉnh thời gian tăng tốc, nhưng việc lựa chọn dòng sản phẩm này mang lại nhiều lợi ích Tính năng này cho phép người dùng chủ động cài đặt thời gian hoạt động của động cơ, đặc biệt hữu ích cho các động cơ đã sử dụng lâu năm.
Khả năng tăng số lần bắt đầu có thể xảy ra mỗi giờ
Để động cơ hoạt động hiệu quả, cần một lượng năng lượng lớn Mỗi loại máy sẽ có giới hạn về số lần khởi động trong một giờ, vì vậy việc khởi động quá nhiều lần có thể gây ra vấn đề.
Động mềm 17 giúp động cơ tiết kiệm năng lượng hiệu quả hơn trong quá trình hoạt động, đồng thời cho phép động cơ hoạt động thường xuyên hơn.
Giảm nguy cơ quá nhiệt
Sự gia tăng năng lượng lớn trong thời gian ngắn có thể gây nóng động cơ, mặc dù thường vô hại, nhưng có thể dẫn đến tạm ngừng hoạt động và hư hỏng nếu xảy ra nhiều lần Việc áp dụng khởi động mềm trong quá trình khởi động giúp giảm hiệu quả tình trạng quá nhiệt của động cơ.
Cải thiện hiệu quả hoạt động
Động cơ bình thường có thể hoạt động hiệu quả trong thời gian ngắn, nhưng lâu dài có thể gặp phải các vấn đề như quá nhiệt, hoạt động không ổn định hoặc đột biến điện Những sự cố này có thể gây ra rủi ro cho động cơ và toàn bộ hệ thống máy móc Việc áp dụng khởi động mềm sẽ giúp giảm thiểu tối đa những rủi ro này.
Tuổi thọ của máy móc không thể được đảm bảo hoàn toàn, ngay cả khi bạn đầu tư vào sản phẩm chất lượng Trong quá trình sử dụng, nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ của động cơ Để giảm thiểu những yếu tố này và kéo dài tuổi thọ động cơ, việc lắp đặt khởi động mềm là rất cần thiết.
Ứng dụng
Không phải tất cả các động cơ đều cần khởi động mềm để hoạt động, nhưng việc lắp đặt khởi động mềm sẽ cải thiện hiệu suất làm việc của động cơ Lựa chọn này mang lại nhiều lợi ích cho người dùng, đặc biệt là tiết kiệm chi phí bảo trì và sửa chữa nhờ vào việc giảm thiểu hư hỏng và sự cố của động cơ Ứng dụng của khởi động mềm trong máy bơm cũng thể hiện rõ ràng những lợi ích này.
Lắp đặt khởi động mềm cho động cơ máy bơm giúp giảm thiểu nguy cơ tăng điện đột ngột, đồng thời cho phép dòng điện vào động cơ tăng dần một cách nhẹ nhàng Điều này không chỉ bảo vệ động cơ mà còn giảm thiểu sự cố đến mức tối đa.
Khi băng tải khởi động đột ngột, có thể xảy ra nhiều sự cố như dây curoa bị lệch hoặc giật Những sự cố này có thể dẫn đến các vấn đề nghiêm trọng hơn nếu không được khắc phục kịp thời.
Nhiều nơi lắp đặt khởi động mềm cho bộ phận truyền động của dây curoa để đảm bảo hoạt động hiệu quả Việc này giúp dây curoa tăng tốc từ từ, đi đúng hướng và giảm thiểu sự cố.
Quạt và các hệ thống tương tự
Khởi động mềm không chỉ giúp đảm bảo tính ổn định trong hoạt động của quạt mà còn hỗ trợ các hệ truyền động khác Thiết bị này cũng góp phần khắc phục sự cố hiệu quả.
Ngoài ra khởi đông mềm còn có các tính năng ứng dụng nâng cao như sau
Bơm cho ngành nước thải và cấp nước được trang bị tính năng Kick Start, giúp động cơ khởi động dễ dàng hơn cho các tải nặng như bơm bùn, máy khuấy có rác chặn và motor bơm bị nghẹt bùn Tính năng này mang lại sự thuận tiện và hiệu suất cao trong quá trình khởi động.
Điều khiển mô-men xoắn (Torque Control) giúp kiểm soát điện áp theo sát đường tuyến tính của tải trọng, giảm thiểu sự gia tăng dòng đột ngột và giảm từ từ, nhằm bảo vệ hệ thống thiết bị như bơm cấp nước, bơm nước thải, máy nghiền, máy thổi, động cơ gắn các bơm có tạp chất, bơm bùn, bơm thực phẩm, và máy đùn thức ăn gia súc.
- Tính năng bảo vê trong môt sô môi trường hóa chât, nhiêu hơi âm bằng cách phủ bo môt lớp hóa chât.
- Bảo vê quá tải đông cơ, tính năng khóa Rotor khi quá dòng.
Ví dụ một vài bộ khởi động mềm
Bộ khởi động mềm
Hình 2.3.8.1: Bộ khởi động mềm ATS01
-Bộ khởi động và dừng mềm, từ 3A đến 85A
-Điện áp cung cấp: 230VAC đến 415VAC -Ứng dụng: Quạt, máy nén nhỏ, băng tải,
Hình 2.3.8.2: Bộ khởi động mềm LS
Khởi động mềm
Bộ khởi động mềm Chint, được trang bị công nghệ tiên tiến, nổi bật với tính năng ưu việt, độ ổn định cao và an toàn tuyệt đối cho người sử dụng Sản phẩm này thường được áp dụng trong các hệ thống điện công nghiệp, nhà máy, dây chuyền tự động hóa, cũng như trong các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp, bao gồm nhà máy xử lý nước và chất thải Ngoài ra, các thiết bị điện khác của Chint cũng được ưa chuộng cho các dự án lớn như tòa nhà cao tầng, khu nghỉ dưỡng cao cấp, sân bay và cầu cảng Đặc biệt, bộ khởi động mềm Chint có độ bền cao, phù hợp với điều kiện khí hậu nóng ẩm và mưa nhiều của Việt Nam.
Hình 2.3.8.4: Bộ khởi động mềm Siement
Các thiết bị điện mang thương hiệu Siemens, đặc biệt là khởi động mềm Siemens, đang được ưa chuộng trong các nhà máy và dây chuyền sản xuất hiện đại Thương hiệu này nổi bật với uy tín, chất lượng và độ bền cao, đồng thời dễ dàng lắp đặt và vận hành Khởi động mềm Siemens đảm bảo độ tin cậy và an toàn cho người sử dụng, được chế tạo theo công nghệ mới nhất và đáp ứng các tiêu chuẩn công nghiệp hiện hành.
Hình 2.3.8.5: Bộ khởi động mềm ABB
ABB là công ty hàng đầu thế giới trong lĩnh vực thiết bị và hệ thống kỹ thuật điện, tự động hóa, có trụ sở tại Zurich, Thụy Sĩ Công ty cung cấp các giải pháp sử dụng điện hiệu quả nhằm nâng cao năng suất phát triển công nghiệp bền vững Tại Việt Nam, ABB hoạt động trên năm lĩnh vực chính: thiết bị điện, hệ thống điện, tự động hóa và truyền động, tự động hóa quy trình, cùng với thiết bị điện hạ thế.
PHẦN II: KẾT LUẬN CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN 3.1 Tổng kết đề tài:
Trong học kỳ vừa qua, nhờ sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Hữu Khương, chúng em đã hoàn thành tiểu luận môn kỹ thuật điện với đề tài “Tìm hiểu các phương án khởi động động cơ điện không đồng bộ” Mặc dù ban đầu còn bỡ ngỡ, nhưng qua sự chỉ bảo của thầy, chúng em đã tích lũy được nhiều kinh nghiệm và kiến thức quý báu về bộ môn kỹ thuật điện.
Kỹ năng làm việc nhóm và thuyết trình là những kiến thức quý giá, giúp chúng ta vững bước trong tương lai Hiểu rõ tầm quan trọng của phương pháp khởi động động cơ không đồng bộ, chúng ta nhận thấy rằng nó có ảnh hưởng lớn đến thời đại công nghệ hiện nay, với hiệu quả cao và vai trò thiết yếu trong các nhà máy lớn, góp phần nâng cao năng suất và tăng gia sản lượng trong cả công nghiệp lẫn nông nghiệp.
Kiến thức là vô hạn, nhưng mỗi người đều có những hạn chế trong việc tiếp nhận Vì vậy, trong quá trình làm bài tiểu luận, không thể tránh khỏi những thiếu sót Chúng em rất mong nhận được những góp ý từ thầy để hoàn thiện bài tiểu luận của nhóm.
Kính chúc thầy sức khỏe, hạnh phúc thành công trên con đường sự nghiệp giảng dạy.
1 Slide bài giảng Kỹ Thuật Điện (Ths Nguyễn Hữu Khương)
2 Các khái niệm cơ bản được tham khảo trên vi.wikipedia.org
3 ĐẶNG VĂN ĐÀO- LÊ VĂN DOANH, Kỹ Thuật Điện, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật –Hà Nội- 2005
4 NGUYỄN TRỌNG THẮNG, Giáo trình máy điện 1, 2, Trường Đại Học
Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, năm 2007.