Phương pháp khởi động động cơ điện

1. Sự khác biệt giữa khởi động mềm và biến tần
Bộ khởi động mềm là một thiết bị điều khiển động cơ mới tích hợp khởi động mềm động cơ, dừng mềm, tiết kiệm năng lượng khi tải nhẹ và nhiều chức năng bảo vệ. Nó được gọi là khởi đầu mềm ở nước ngoài. Thành phần chính của nó là một thyristor ba pha chống song song và mạch điều khiển điện tử của nó được mắc nối tiếp giữa nguồn điện và động cơ được điều khiển.

Bằng cách sử dụng các phương pháp khác nhau để điều khiển góc dẫn của thyristor ba pha chống song song, điện áp đầu vào của động cơ được điều khiển có thể thay đổi tùy theo các yêu cầu khác nhau, do đó đạt được các chức năng khác nhau.

Bộ khởi động mềm và bộ biến tần là hai sản phẩm hoàn toàn khác nhau. Bộ biến tần được sử dụng ở những nơi cần điều chỉnh tốc độ và đầu ra của nó không chỉ thay đổi điện áp mà còn cả tần số; Bộ khởi động mềm thực chất là một bộ điều chỉnh điện áp được sử dụng khi khởi động động cơ, trong đó đầu ra chỉ thay đổi điện áp mà không thay đổi tần số. Bộ biến tần có tất cả các chức năng của bộ khởi động mềm nhưng giá cao hơn nhiều và cấu tạo phức tạp hơn nhiều so với bộ khởi động mềm.

2. Khởi động mềm động cơ điện và một số phương pháp khởi động.

Bằng cách sử dụng bộ khởi động mềm nối nối tiếp giữa nguồn điện và động cơ được điều khiển, góc dẫn của thyristor bên trong được điều khiển, sao cho điện áp đầu vào của động cơ tăng dần từ 0 theo mối quan hệ chức năng đặt trước cho đến khi quá trình khởi động hoàn tất. Điện áp đầy đủ của động cơ được cung cấp, được gọi là khởi động mềm. Trong quá trình khởi động mềm, mômen khởi động của động cơ tăng dần và tốc độ cũng tăng dần. Khởi động mềm thường có các phương pháp khởi động sau.
(1) Khởi động mềm tăng tốc. Phương pháp khởi động này là đơn giản nhất và không có điều khiển vòng kín hiện tại. Nó chỉ điều chỉnh góc dẫn của thyristor để tăng nó theo một mối quan hệ chức năng nhất định với thời gian. Nhược điểm của nó là do không có khả năng hạn chế dòng điện nên trong quá trình khởi động động cơ đôi khi xuất hiện dòng điện đột biến lớn, gây hư hỏng thyristor và ảnh hưởng đáng kể đến lưới điện, điều này ít được áp dụng trong thực tế.

(2) Khởi động mềm dòng điện không đổi độ dốc. Phương pháp khởi động này liên quan đến việc tăng dần dòng khởi động trong giai đoạn đầu khởi động động cơ và duy trì giá trị không đổi (giai đoạn t1 đến t2) khi dòng điện đạt đến giá trị đặt trước cho đến khi quá trình khởi động hoàn tất. Trong quá trình khởi động, tốc độ tăng và thay đổi dòng điện có thể được điều chỉnh theo cài đặt tải của động cơ. Nếu dòng điện tăng nhanh thì mômen khởi động cao và thời gian khởi động ngắn.

Phương pháp khởi động này là phương pháp khởi động được sử dụng phổ biến nhất, đặc biệt phù hợp khi khởi động các tải như quạt và máy bơm.

(3) Bước bắt đầu. Khởi động, nghĩa là nhanh chóng đạt đến giá trị cài đặt của dòng khởi động trong thời gian ngắn nhất có thể, được gọi là khởi động từng bước. Bằng cách điều chỉnh giá trị cài đặt của dòng khởi động, có thể đạt được hiệu quả khởi động nhanh.

(4) Bắt đầu sốc xung. Ở giai đoạn bắt đầu, để thyristor dẫn dòng điện cao trong một khoảng thời gian ngắn trước khi giảm trở lại, sau đó tăng tuyến tính theo giá trị cài đặt ban đầu, kết nối với dòng khởi động không đổi.

Phương pháp khởi động này ít được sử dụng phổ biến hơn trong các tải thông thường và phù hợp với các tình huống khởi động ở tải nặng đòi hỏi phải vượt qua ma sát tĩnh lớn.

3. Sự khác biệt giữa phương pháp khởi động mềm và khởi động giảm áp truyền thống
Các phương pháp khởi động chân không truyền thống cho động cơ lồng sóc bao gồm khởi động Yq, khởi động chân không tự ghép, khởi động lò phản ứng, v.v. Các phương pháp khởi động này đều thuộc phương pháp khởi động giảm áp suất từng bước, có nhược điểm rõ ràng là xuất hiện dòng điện thứ cấp trong quá trình khởi động. Sự khác biệt giữa khởi động mềm và khởi động giảm áp suất truyền thống là:

(1) Không có dòng điện đột biến. Bộ khởi động mềm tăng dần góc dẫn của thyristor khi khởi động động cơ, khiến dòng khởi động của động cơ tăng tuyến tính từ 0 đến giá trị cài đặt.
(2) Khởi động bằng dòng điện không đổi. Bộ khởi động mềm có thể điều khiển dòng điện vòng kín để duy trì dòng điện không đổi trong quá trình khởi động động cơ, đảm bảo khởi động trơn tru.
(3) Theo tình hình tải và đặc điểm của bảo vệ rơle lưới điện, nó có thể được điều chỉnh tự do và liên tục theo dòng khởi động tối ưu.

4. Dừng mềm động cơ điện.
Khi động cơ dừng, phương pháp điều khiển truyền thống được thực hiện thông qua việc mất điện tức thời. Nhưng trong nhiều ứng dụng, không được phép tắt động cơ ngay lập tức. Ví dụ, nếu hệ thống máy bơm nước trong các tòa nhà cao tầng hoặc tòa nhà bị tắt ngay lập tức sẽ tạo ra hiệu ứng “búa nước” rất lớn, gây hư hỏng đường ống và thậm chí cả máy bơm nước. Để giảm và ngăn chặn hiệu ứng “búa nước”, động cơ cần dừng dần, tức là dừng mềm. Việc sử dụng bộ khởi động mềm có thể đáp ứng được yêu cầu này. Trong các trạm bơm, việc ứng dụng công nghệ đỗ xe mềm có thể tránh hư hỏng “cửa sập” của trạm bơm, giảm chi phí bảo trì và khối lượng công việc.
Chức năng dừng mềm trong bộ khởi động mềm là giảm dần góc dẫn của thyristor từ mức dẫn điện hoàn toàn sau khi nhận được lệnh dừng, sau đó chuyển sang đóng hoàn toàn sau một khoảng thời gian nhất định. Thời gian đỗ xe có thể được điều chỉnh từ 0 đến 120 giây tùy theo nhu cầu thực tế.