Tìm hiểu về nguyên lý mạch sao tam giác, sơ đồ và nguyên lý mạch động lực sao tam giác. Loại động cơ nào có thể chạy được khởi động sao, tam giác và cách xác định đầu dây động cơ bị mất ký hiệu như thế nào?
1. Tại sao phải khởi động sao tam giác
Hầu hết các động cơ không đồng bộ 3 pha được khởi động trực tiếp với lưới điện. Nhưng khi khởi động trực tiếp thì dòng khởi động lớn, nếu động cơ cảm ứng công suất lớn có thể dẫn đến sụt áp nguồn.
Khi động cơ khởi động trực tiếp:
+ Dòng khởi động có thể lớn từ 4 – 7 lần dòng định mức.
+ Khi dòng khởi động lớn cần sử dụng dây dẫn đủ lớn để được chịu dòng này.
Để giới hạn dòng khởi động, các động cơ cảm ứng công suất lớn sẽ sử dụng một số phương pháp như giảm điện áp, thay đổi điện trở stato. Trong đó mạch sao tam giác là phương pháp phổ biến để khởi động động cơ cảm ứng 3 pha bằng thay đổi điện áp.
>>> Xem thêm: Giá các loại contactor 3 pha thông dụng, nên chọn loại nào?
1.1 Mạch đấu sao và tam giác là gì
Như tên gọi, mạch sao tam giác là có nghĩa là hai trạng thái khởi động riêng biệt. Đầu tiên động cơ khởi động với đấu nối hình sao. Khi tốc độ động cơ đạt 75% – 85% tốc độ định mức thì động cơ chạy với đấu nối hình tam giác.
Mạch nguồn dấu hình sao sẽ có một điểm chung gọi là dây trung tính ký hiệu là N. Mạch nguồn đấu hình tam giác sẽ không có dây trung tính, điện áp trên mỗi cuộn dây là điện áp dây.
Động cơ đấu hình sao 3 đầu dây U1, V1, W1 sẽ nối vào nguồn 3 pha, 3 đầu dây U2, V2, W2 nối chụm lại. Động cơ nối tam giác thì điểm đầu của cuộn dây này nối với điểm cuối của cuộn dây kia, ví dụ: U1 với W2, V1 với U2, W1 với V2.
Tại sao phải khởi động sao tam giác
1.2 Đặc điểm của mạch động lực khi chạy sao tam giác
+ Khi khởi động mạch chạy chế độ sao dòng điện sẽ giảm đi 3 lần so với dòng điện khi chạy chế độ tam giác IDây Tam Giác = 3.IDây Hình Sao
+ Khi động cơ được đấu nối hình sao, điện áp dây bằng √3 lần điện áp trên mỗi pha. Dòng điện pha bằng với dòng điện dây.
+ Khi động cơ được đấu nối chạy tam giác, điện áp dây bằng điện áp pha. Và dòng điện dây bằng √3 lần dòng điện pha.
2. Sơ đồ đấu dây mạch động lực sao tam giác
2.1 Đấu dây động cơ chạy sao và chạy tam giác
Ở các động cơ mới bên trong hộp đấu dây người ta thường đấu sẵn động cơ ở một chế độ sao hoặc tam giác.
Đấu dây động cơ chạy sao và tam giác
Để cho việc đấu sao, tam giác thuận tiện thì trong hộp đấu dây nhà sản xuất đưa ra các đầu dây của một cuộn không cùng một cột. Ví dụ như trong hình là W2, U2, V2 và U1, V1, W1. Khi đó:
+ Ở chế độ sao ta sẽ dùng thanh dẫn nối W2, U2, V2 với nhau và U1, V1, W1 ra nguồn.
+ Ở chế độ tam giác ta chỉ cần sử dụng 3 thanh dẫn nối U1 với W2, V1 với U2, W1 với V2. Do đó việc đấu dây sẽ an toàn và đơn giản hơn.
2.2 Sơ đồ đấu dây mạch động lực sao tam giác
Để đấu mạch động lực sao tam giác cần tháo bỏ các thanh dẫn bên trong hộp đấu dây của động cơ. Cần lưu ý ghi nhớ điều này để tránh gây ngắn mạch khi động cơ chạy khởi động sao tam giác.
Sơ đồ đấu dây trực quan và sơ đồ nguyên lý mạch động lực sao tam giác được vẽ như hình bên dưới.
+ Điện áp nguồn 3 pha 380V được nối với MCB, MCB có công dụng để đóng, mở nguồn và bảo vệ ngắn mạch cho mạch động lực.
+ Contactor K cùng với rơ le nhiệt sẽ nối với 3 đầu dây đầu của động cơ U1, V1, W1. Contactor K là contactor chính làm việc khi động cơ chạy cả chế độ sao và tam giác.
Rơ le nhiệt để bảo vệ quá tải cho động cơ khi dòng làm việc lớn hơn dòng định mức trong một khoảng thời gian ngắn.
+ Ngõ ra contactor K☆ một đầu tiếp điểm nối với đầu cuối của cuộn dây U2, V2, W2. Khi contactor K☆ đóng thì nối 3 đầu cuối của các cuộn dây động cơ chụm lại. Đồng thời contactor K đóng nên 3 đầu dây đầu U1, V1, W1 nối với nguồn, động cơ khi đó chạy chế độ sao.
+ Ngõ ra contactor K△ nối với W2, V2, U2 sao cho khi K và K△ đóng thì U1 nối W2, V1 nối với U2, W1 nối với V2. Do đó động cơ khi đó chạy chế độ tam giác.
Sơ đồ đấu dây trực quan
Mạch điều khiển sẽ thực hiện việc điều khiển contactor K và K☆ đóng trước để thực hiện khởi động ở chế độ sao. Khi động cơ đạt đến tốc độ 75% tốc độ mặc định thì điều khiển mở contactor K ☆, và đồng thời đóng K△. Mạch sao đó sẽ chạy chế độ thường trực là tam giác.
Chi tiết mạch nguyên lý vui lòng xem lại bài viết mạch điều khiển sao tam giác ở bài viết trước.
>>> Xem thêm: Sơ đồ và nguyên lý mạch điều khiển sao tam giác tối ưu nhất
Sơ đồ nguyên lý mạch động lực sao tam giác
Tham khảo video hướng dẫn lắp mạch động lực sao tam giác
3. Động cơ nào có thể đấu khởi động sao tam giác
Ứng dụng của khởi động sao tam giác dành cho các động cơ có công suất trung bình, đối với động cơ công suất quá lớn người ta sẽ sử dụng biến tần hoặc khởi động mềm. Nhược điểm của mạch sao tam giác là moment khởi động thấp, chỉ giảm được 1 cấp điện áp. Và khi chuyển đổi từ sao sang tam giác sẽ gây ra dòng điện lớn trong thời gian ngắn.
Lưới điện Việt Nam sử dụng điện áp 3 pha 380V, mà sao khi khởi động sao tam giác thì sẽ chạy liên tục với chế độ tam giác với điện áp 380V. Do đó ký hiệu yêu cầu điện áp trên động cơ phải là △/☆: 380/660V, tức là động cơ được phép đấu hình sao khi chạy điện áp 380V.
Động cơ cho phép chạy sao tam giác
Đối với các động cơ có ký hiệu △/☆: 220/380V thì động cơ chỉ được phép đấu hình sao để chạy với điện áp 3 pha 380V. Nếu đấu chạy sao tam giác thì sau khi động cơ khởi động xong động cơ sẽ bị quá tải. Do động cơ chỉ cho phép chạy chế độ tam giác ở điện áp 220V, khi chạy với điện áp lưới 380V có thể dẫn đến cháy động cơ.
Động cơ không thể khởi động sao tam giác
4. Đo động cơ bị mất ký hiệu đầu dây
Động cơ chạy chế độ sao tam giác cần xác định được các đầu dây, nếu động cơ củ bị mất thông số thì cần phải đo để xác định thứ tự dây.
– Xác định 3 cuộn dây độc lập
Động cơ cảm ứng 3 có 3 cuộn dây đặt lệch nhau một gốc 120 độ, tương ứng với ra 6 đầu dây.
Chỉnh đồng hồ về thang đo điện trở (Ω), ta đo lần lượt một đầu dây so với 5 đầu còn lại. Khi đo thấy 2 đầu dây làm cho đồng hồ lên kim là 2 đầu dây của cùng một cuộn dây. Tương tự ta xác định các đầu dây của các cuộn còn lại được 3 cuộn AX, BY, CZ.
– Xác định chính xác đầu dây A, B, C, X, Y, Z.
Dùng pin 9V đấu vào 2 đầu của một cuộn dây bất kỳ. Đồng hồ VOM sẽ chuyển về thang đo DCV 2.5 và đặt hai đầu dây của một cuộn dây khác.
Xác định đầu dây mỗi cuộn
Sau đó ta ngắt, mở nguồn điện từ pin 9V vào cuộn dây bằng khóa K và quan sát kim đồ hồ, nếu thấy kim vọt lên rồi trả về thì ta kết luận: Đầu dây nối với cực dương (+) của pin và đầu dây đấu với que đen của đồng hồ là cùng 1 chiều (hình trên).
Tương tự xác định cho cuộn dây còn lại ta sẽ biết được 3 đầu dây cùng chiều A, B, C và X, Y, Z
>>> Xem thêm:
Phân tích mạch điều khiển sao tam giác tối ưu nhất
TOP 4 loại contactor 1 pha phổ biến – đặc tính, sơ đồ đấu dây