Việc khởi động đối với một thiết bị công nghiệp là điều tất yếu để hoạt động. Khởi động mềm là một thuật ngữ được sử dụng khá nhiều nhưng không phải ai cũng hiểu và phân biệt được các loại khởi động. Bài viết này BKAII sẽ cùng các bạn tìm hiểu những thông tin cơ bản về khái niệm, cấu tạo, nguyên lý và ứng dụng của khởi động mềm nhé!
Khởi động mềm (soft start) là khí cụ điện điện dùng để hỗ trợ quá trình khởi động động cơ không đồng bộ 3 pha công suất trung bình và lớn. Giúp bảo vệ động cơ khỏi hư hại do dòng khởi động lớn và đột ngột, và tránh sụt áp hệ thống lưới điện làm hư hại các thiết bị điện khác trên cùng lưới và ảnh hưởng về cơ khí.
Khởi động mềm (soft start) là khởi động dùng bộ biến đổi điện áp xoay chiều để điều khiển điện áp stator của động cơ bắng cách điều khiển góc kích SCR. Ưu điểm là điều chỉnh trơn, phạm vi điêu chỉnh rộng. Kết hợp khởi mềm và dừng mềm một cách linh hoạt.
Cấu tạo khởi động mềm
Đây là cấu tạo của soft starter một cách chi tiết nhất
- Bộ phận điều khiển có màn hình và bàn phím điều khiển
- Điều khiển số với các ngõ ra chức năng: rơle báo trạng thái, điều khiển thời gian khởi động bằng biến trở hay bằng màn hình, điều khiển bảo vệ chống quá nhiệt, quá tải, các cổng kết nối truyền thông Profibus, Modbus.
- Thyristor hay SCR được sử dụng với chức năng chính là điều khiển và đóng ngắt dòng điện.
- Bộ phận quạt làm mát và bộ phận có chức năng tản nhiệt.
- Phần vỏ bảo vệ.
Nguyên lý hoạt động
Cấu tạo của khởi động mềm gồm 3 cặp thyristor (SCR) đấu song song ngược. Ở trạng thái ngắt điện, thyristor ngăn không cho dòng điện chạy qua, khi ở trạng thái mở, thyristo mở dần góc kích (góc mở của các van bán dẫn) cho phép dòng điện chạy qua từ từ, động cơ bắt đầu khởi động và tăng tốc dần. Điện áp được điều khiển bằng cách điều khiển góc mở của van. Khi van mở hoàn toàn, điện áp đạt đến giá trị điện áp định mức và lúc đó động cơ sẽ đạt đến tốc độ tối đa cho phép. Vì mô-men động cơ tỉ lệ với bình phương điện áp, dòng điện tỉ lệ với điện áp, mô-men gia tốc và dòng điện khởi động được hạn chế thông qua điều chỉnh trị số hiệu dụng của điện áp.
Khi động cơ đạt đến tốc độ định mức, contactor bypass trong khởi động mềm được đóng lại, hệ thống tự động bypass qua điện lưới mà không qua bộ thyristo.
Đặc điểm của khởi động mềm
- Dừng tự do theo quán tính: Nếu điện áp cấp bị cắt trực tiếp , động cơ chạy theo quán tính cho tới khi dừng trong khoảng thời gian xác định. Thời gian dừng với mômen quán tính nhỏ có thể rất ngắn, cần tránh trường hợp này đề phòng sự phá huỷ về cơ và sự dừng tải đột ngột không mong muốn
- Dừng mềm: Nhờ chức năng dừng mềm mà điện áp động cơ được giảm từ từ trong khoảng từ 1 – 20 giây (tuỳ thuộc vào yêu cầu) .
- Tiết kiệm năng lượng khi non tải: Nếu động cơ điện vận hành không tải hay non tải, trong trường hợp này khởi động mềm giúp tiết kiệm điện năng nhờ giảm điện áp động cơ, việc giảm điện áp do đó làm giảm dòng điện
Tác dụng của soft starter
- Một trong những công dụng lớn nhất của phương pháp khởi động aoft starter là khả năng để điều chỉnh mô men một cách rất chính xác khi cần thiết cho dù ứng dụng là tải hay không.
- Khởi động mềm giúp làm giảm đi những ảnh hưởng nhiều cho các thiết bị máy móc, từ đó giúp cho chi phí bảo trì được giảm một cách đáng kể.
- Ngoài ra một công dụng khá nổi bật của bộ soft starter là chức năng dừng mềm, chức năng này thực sự là hữu ích khi dừng bơm, nơi mà xảy ra các hiện tượng búa nước khi dừng trực tiếp như trong khởi động sao, khởi động tam giác và khởi động trực tiếp.
Ưu nhược điểm
Khởi động mềm có thể điều chỉnh trơn, phạm vi điều chỉnh rộng, có thể sử dụng dừng mềm, hiện nay với phát triển của điện tử công suất thì giá cũng không cao lắm và hoạt động cũng khá ổn định, có thể dùng kết hợp để điều chỉnh tốc độ động cơ.
Khởi động mềm khó thi công, khó bảo trì bảo dưỡng, điện áp và dòng điện sau điều chỉnh không sin hoàn toàn, càng điều chỉnh càng bị méo và biên độ sóng hài củng cao hơn.
Ứng dụng thực tế của khởi động mềm
Hiện nay, phương pháp khởi động dùng khởi động mềm được ứng dụng vào một số lĩnh vực như động cơ điện cho việc chuyên chở vật liệu, động cơ bơm, động cơ vận hàng non tải lâu dài, động cơ có bộ chuyển đổi, độn cơ có quán tính lớn như băng chuyền, thang máy, máy ép, máy dệt, máy khuấy…
Ngoài ra, phương pháp còn bảo vệ nhiệt cho động cơ, bảo vệ máy móc quá tải, non tải với ngưỡng bảo vệ và khoảng thời gian được điều chỉnh, bảo vệ các rotor của động cơ khi đảo chiều quay của các động cơ
Trên đây là một vài tìm hiểu của BKAII về khởi động mềm. Có thắc mắc hay cần thêm thông tin các bạn liên hệ BKAII nhé!
Xem thêm:
- Khởi động từ Contactor và những điều cần biết
- Khái niệm, phân loại, cấu tạo và nguyên lí hoạt động của biến tần
- Phân loại và những lưu ý khi sử dụng bộ chuyển đổi nguồn điện adapter
- Biến dòng là gì? Khái niệm, cấu tạo, phân loại và chế độ hoạt động
"BKAII - Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giá CẠNH TRANH nhất!"