Khởi động sao tam giác: Sơ đồ đấu nối, nguyên lý hoạt động

Bạn có biết không, khởi động sao tam giác là một phương án hiệu quả để bảo vệ máy móc, thiết bị điện tử khỏi hỏng hóc. Ngoài ra, nó còn giúp tạo đủ mô-men xoắn để dòng điện di chuyển từ cuộn dây hình sao sang cuộn dây hình tam giác. Với mạch khởi động sao tam giác, bạn có thể an tâm về sự bền bỉ và ổn định của hệ thống điện. Hãy cùng tìm hiểu về đấu nối và nguyên lý hoạt động của nó!

Mạch khởi động sao tam giác là gì?

🔎 Xem thêm

Hãy cẩn thận nếu đi du lịch nước Anh lúc này, vì cá hút máu đang đợi bạn

Hạt bí và tác dụng bất ngờ đối với sức khỏe

Tách ra bấy nhiêu ly cà phê chuẩn từ 1kg cà phê pha máy?

Mạch khởi động sao tam giác là một phương án phổ biến để khởi động các động cơ cảm ứng ba pha công suất lớn. Đối với các động cơ từ 11 đến 110 kW, sơ đồ đấu sao tam giác thường bao gồm: ba công tắc tơ, một rơ le quá tải/bộ ngắt mạch và một bộ đếm thời gian ở vị trí sao. Mạch điều khiển sao tam giác giảm dòng điện khởi động và giúp tải nhẹ. Điều này đảm bảo rằng động cơ không bị quá tải và có đủ mô-men xoắn để chuyển từ chế độ sao sang chế độ tam giác.

Bản thiết kế mạch khởi động sao tam giác

Ưu điểm:

• Mạch khởi động sao tam giác có giá thành rẻ và được ứng dụng phổ biến.
• Không bị giới hạn số lần vận hành động cơ.
• Giảm áp dòng điện khởi động, giúp bảo vệ tuổi thọ của các thiết bị trong hệ thống.
• Tạo mô-men xoắn cao trên mỗi ampe.

Nhược điểm:

• Mạch khởi động sao tam giác phải có cường độ điện áp cung cấp giống với điện áp định của động cơ.
• Dòng điện khởi động giảm 3 lần, kéo theo mô-men chỉ đạt ⅓ và ảnh hưởng đến cơ học ban đầu.

Đấu sao tam giác có tác dụng gì?

Mạch khởi động sao tam giác giúp giảm dòng điện khi động cơ khởi động. Một động cơ cảm ứng lớn ở chế độ tam giác có thể tạo ra dòng khỏi động gấp 5 lần khả năng chịu tải của mạch khi khởi động. Dòng điện tăng cao có thể gây hỏng hóc linh kiện và hỏa hoạn bởi nhiệt độ tăng cao. Ngoài ra, sụt áp dòng điện còn ảnh hưởng đến tuổi thọ và hiệu năng của các máy móc và thiết bị điện khác.

Khi lắp đặt khởi động sao tam giác, điện áp khỏi động bị giảm, giúp sụt giảm dòng điện khi khởi động. Điện áp đi qua cuộn dây chỉ còn khoảng 60% khi mắc vào mạch điều khiển sao tam giác. Từ đó, công suất mô-men xoắn trên động cơ cũng giảm giúp bảo vệ mạch trong giai đoạn khởi động.

Sơ đồ đấu sao tam giác

Trường hợp nào dùng phương pháp khởi động sao tam giác?

Bộ khởi động sao tam giác thường chỉ được sử dụng trên các động cơ 3 pha cần khởi động từ tốc độ thấp đến trung bình. Động cơ sẽ không hoạt động với mạch khởi động sao tam giác nếu nó được tải ngay từ đầu. Điều này bởi vì động cơ cần đạt tốc độ nhất định khi di chuyển từ chế độ sao sang chế độ tam giác.

Mạch điện khởi động sao tam giác được ứng dụng chủ yếu với các động cơ 3 pha trong công nghiệp. Đơn vị thi công lắp đặt hệ thống cơ điện uy tín như Viettel AIO có thể hỗ trợ bạn trong việc lắp đặt mạch khởi động sao tam giác và đảm bảo hoạt động ổn định cho hệ thống của bạn.

Nguyên lý hoạt động mạch điện sao tam giác

Trong quá trình làm việc của bộ khởi động, hai công tắc tơ vẫn đóng là công tắc tơ chính và công tắc tơ tam giác. Công tắc tơ hình sao chỉ tham gia vào thời điểm khởi động của động cơ và mang dòng điện hình sao khi động cơ ở trạng thái này. Dòng điện ở trạng thái hình sao yếu hơn 3 lần so với dòng điện ở trạng thái tam giác. Do đó, định mức công tắc tơ này chỉ đạt 1/3 dòng điện định mức của động cơ.

Trong quá trình khởi động, công tắc tơ chính và công tắc tơ ngôi sao ở trạng thái đóng ban đầu. Sau đó, bộ đếm thời gian trong mạch kích hoạt công tắc tơ hình sao ở và đóng công tắc tơ tam giác lại. Việc chuyển đổi trạng thái sao sang trạng thái tam giác được thực hiện thông qua bộ hẹn giờ, được kết nối trong mạch điều khiển sao tam giác.

Phân loại mạch sao tam giác

Khởi động sao tam giác có 2 loại mạch chính được sử dụng phổ biến là:

1. Mạch khởi động mở sao tam giác (Star Delta Open Transition Starter): Đây là mạch được sử dụng phổ biến nhất. Các cuộn dây của động cơ được mở trong suốt thời gian dòng điện chuyển tiếp từ cuộn dây hình sao sang hình tam giác. Trong mạch khởi động này, sử dụng 3 công tắc tơ và 2 rơ-le trễ.

2. Mạch khởi động đóng sao tam giác (Star Delta Closed Transition Starter): Không cần ngắt động cơ khỏi đường dây khi chuyển từ chế độ sao sang chế độ tam giác. Công tắc tơ và một vài điện trở chuyển tiếp được thêm vào để loại bỏ hoặc giảm sự đột biến của dòng điện trong quá trình chuyển đổi.

Sơ đồ và cách đấu mạch điện sao tam giác

Mạch khởi động dùng nút nhấn ON, OFF

Mạch khởi động dùng nút nhấn ON, OFF có nguyên lý tương đối dễ dàng, nhưng trong quá trình thực hiện có thể phát sinh sai sót do được điều khiển hoàn toàn bằng tay.

Mạch khỏi động được điều khiển bằng tay

Các bước thực hiện như sau:

1. Bước 1: Nhấn ON1, động cơ làm việc ở chế độ sao.

• Contactor và tiếp điểm thường hở K1 đóng lại.
• Contactor K được cấp điện.
• U1, V1, W1 đấu vào nguồn, còn U2, V2 và W2 nối chụm với nhau.

2. Bước 2: Nhấn OFF1.

• Contactor K1 và K bị ngắt điện.
• Động cơ giảm tốc độ do không được cấp điện.

3. Bước 3: Nhấn nút ON2, động cơ làm việc ở chế độ tam giác.

• Contactor K2 và K đóng lại.
• U1, V1, W1 lần lượt nối với W2, U2 và V2.

4. Bước 4: Động cơ chạy với tốc độ và công suất mặc định của mạch trong thời gian dài.

5. Bước 5: Nhấn nút OFF2 để dừng động cơ.

Mạch khởi động sao tam giác dùng Timer

Mạch khởi động này vẫn sử dụng cặp nút ON/OFF, nhưng có thêm timer để chuyển mạch tự động. Thời gian chuyển mạch phụ thuộc vào thời gian động cơ bắt đầu tăng tốc và tải.

Mạch khởi động dùng Timer

Các bước đấu mạch khởi động sao tam giác dùng Timer như sau:

1. Bước 1: Nhấn nút ON, động cơ bắt đầu chạy chế độ hình sao.

• Contactor K và K2 ở trạng thái đóng.
• Thường đóng của K đóng lại để giữ nút ON.
• Cuộn dây của Timer bắt đầu đếm ngược do được cấp điện.

2. Bước 2: Hết thời gian Timer, động cơ chuyển sang chạy chế độ tam giác.

• Tiếp điểm thường đóng T tự động mở, dẫn đến contactor K2 bị ngắt điện.
• Tiếp điểm thường hở T đóng lại, dẫn đến cuộn K1 bị đóng.

3. Bước 3: Trong mạch khởi động sao tam giác dùng Timer, có 2 trường hợp động cơ ngừng quay là khi nhấn nút OFF và quá tải.

Mạch khởi động tối ưu

Mạch khởi động tối ưu giúp khắc phục nhược điểm của mạch khởi động sao tam giác là khi động cơ chuyển sang chế độ tam giác, Timer vẫn tiếp tục được cấp điện. Điều này dẫn đến lãng phí điện năng và tuổi thọ của Timer.

Để giải quyết vấn đề này, người ta thường mắc tiếp điểm thường hở K song song với tiếp điểm thường hở T. Bên cạnh đó, Timer được mắc nối tiếp với tiếp điểm thường đóng K1 để khi contactor K1 đóng sẽ kéo theo Timer bị ngắt điện.

Mạch khởi động sao tam giác tối ưu

Mạch khởi động sao tam giác bằng PLC

Mạch khởi động sao tam giác bằng PLC có hiệu quả cao nhất trong 4 mạch. Tuy nhiên, giá thành PLC khá cao dẫn đến chi phí toàn mạch bị thay đổi. Ngoài ra, mạch này khá phức tạp và đòi hỏi phải nắm rõ kỹ thuật đấu. Để đảm bảo hiệu suất tốt nhất, khách hàng có thể liên hệ với các nhà thầu cơ điện uy tín để được tư vấn và hỗ trợ đấu mạch sao tam giác tốt nhất.

Hình mô tả cách đấu mạch bằng PLC

Lưu ý lựa chọn công suất thiết bị trong mạch sao tam giác

Khi lựa chọn mạch sao tam giác, cần chú ý đến công suất và điện áp của động cơ. Chế độ tam giác là chế độ chính hoạt động của động cơ, vì vậy, cần quan tâm đến thông số công suất và điện áp đấu sao/tam giác của động cơ trong catalog.

Ví dụ, động cơ có công suất 160kW, dòng khỏi động của contactor là 147A. Để động cơ chạy hiệu quả và tiết kiệm điện, cần làm giảm dòng điện này.

Xem thêm thông tin về các dịch vụ cơ điện của Viettel AIO!

Khởi động sao tam giác giúp đảm bảo dòng điện được điều chỉnh ở mức thích hợp khi khởi động động cơ ba pha. Mạch khởi động sao tam giác dễ dàng vận hành và hoạt động hiệu quả. Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành động cơ, hãy lựa chọn những đơn vị thi công lắp đặt uy tín như Viettel AIO. Chúng tôi tự hào là đơn vị hàng đầu trong cung cấp dịch vụ lắp đặt hệ thống cơ điện. Hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và hỗ trợ tốt nhất!