Mạch Điện Sao Tam Giác Là Gì? Hướng Dẫn Đấu Nối Mạch Điện

Phương pháp khởi động động cơ bằng mạch sao tam giác không còn xa lạ với dân “điện”. Phương pháp này đang ngày càng được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực điện. Hiệu quả của phương pháp đối với tuổi thọ động cơ và các thiết bị khác rất tốt. Cụ thể khái niệm, cấu tạo của mạch sao tam giác là gì? Nó hoạt động và đấu nối theo nguyên lý nào? Trước và khi đấu nối mạch điện bạn cần chú ý những gì để đạt hiệu quả cao nhất? Trong bài viết dưới đây, Chtech sẽ chia sẻ các thông tin bổ ích liên quan đến đấu nối sao tam giác.

Xem thêm: cb là gì, DDC là gì

so-do-nguyen-mach-dien-sao-tam-giac

1. Mạch điện sao tam giác là gì?

1.1 Mạch điện khởi động sao tam giác là gì?

Khái niệm: Mạch điện khởi động sao tam giác là mạch điện được đấu nối dạng hình sao và tam giác. Theo đó, mạch điện tam giác đều cần dùng 3 điện trở để tạo thành các nút nối với nhau. Mạch điện hình sao cũng cần 3 điện trở tạo thành một nút duy nhất. Nó dùng để khởi động các động cơ có công suất lớn ở chế độ sao. Hết thời gian khởi động thì động cơ sẽ chuyển sang hoạt động ở chế độ tam giác.

1.2 Cấu tạo mạch điện sao tam giác

Mạch điều khiển sao tam giác được cấu thành từ 4 bộ phận chính: Công tắc tơ, Timer, công tắc khóa liên động, rơle quá nhiệt.

Công tắc tơ: Mạch khởi động sao tam giác gồm công tắc tơ chính, sao và tam giác. Ba tiếp điểm thường được dùng để hợp nhất các cuộn dây trong hình sao và tam giác.
Timer: Là bộ hẹn giờ kết hợp với động cơ lúc khởi động.
Công tắc khóa liên động: Được kết nối giữa các công tắc tơ sao và tam giác của mạch điều khiển. Biện pháp này khá an toàn để kích hoạt độc lập từng loại công tắc tơ sao hoặc tam giác. Trong trường hợp nhiệt độ vượt quá giới hạn định sẵn, tiếp điểm mở, nguồn điện cắt để bảo vệ cho động cơ tránh quá nhiệt.
Rơle quá nhiệt: Được hợp nhất thành mạch điều khiển sao tam giác. Để động cơ không bị nóng, điều này có thể khiến động cơ bị cháy hoặc hư hỏng. Khi bị quá nhiệt, tiếp điểm bị mở và nguồn điện được cắt.

1.3 Ứng dụng mạch sao tam giác

Mạch sao tam giác được sử dụng để giảm giá trị của dòng điện khởi động. Làm hạn chế việc sụt áp đến các thiết bị cùng sử dụng trong hệ thống điện. Từ đó đảm bảo hiệu quả và năng suất làm việc của động cơ và các thiết bị khác. Bởi, khi khởi động, động cơ phải hoạt động ở công suất lớn nhất. Nên tuổi thọ của động cơ và các thiết bị khác bị giảm, làm sụt áp của các thiết bị khác.
Hầu hết các động cơ trong các nhà máy, xí nghiệp, đều ứng dụng phương pháp sao tam giác. Hệ thống động cơ xử lý nước thải, hệ thống động cơ của các máy móc công suất lớn,…. Là những hệ thống động cơ khi khởi động thường tiêu tốn điện áp. Do đó, cách đấu nối sao, tam giác sẽ khắc phục tình trạng này. Để duy trì sự hoạt động lâu dài ổn định cho động cơ.

2. Nguyên lý và sơ đồ mạch điều khiển sao tam giác

2.1 Nguyên lý hoạt động mạch điện sao tam giác

Mạch khởi động sao tam giác được cấu tạo từ 4 phần chính: Công tắc tơ, Timer, công tắc khóa liên động, rơle quá nhiệt. Nguyên lý hoạt động của mạch sao tam giác như sau:
Ban đầu, công tắc tơ chính và công tắc tơ đấu sao bị tắt. Sau một khoảng thời gian, bộ timer tác động mở tiếp điểm công tắc tơ đấu sao và các công tắc tơ chính. Đồng thời tắt tiếp điểm đấu tam giác.
Tại thời điểm bắt đầu, khi các stato được đấu sao, điện áp trong các cuộn dây sẽ là U/ √3. Trong đó, U là điện áp của dây. Do đó, điện áp trong động cơ giảm xuống bằng 1/3 so với điện áp khi đấu tam giác. Tương tự đối với mô me xoắn của động cơ cũng giảm bằng 1/3 so với trước khi hoạt động trong chế độ tam giác.

2.2 Sơ đồ đấu nối mạch khởi động sao tam giác

Đấu nguồn của 3 pha L1, L2, L3 lần lượt vào các tiếp trên công tắc tơ. Các cuộn dây lần lượt là U, V, W.
Trong chế độ sao của cuộn dây động cơ, công tắc tơ chính kết nối với các đầu U1, V1, W1. Công tắc tơ đấu sao ngắn mạch các đầu nối U2, V2, W2. Mặc dù khi công tắc tơ chính bị tắt, nhưng nguồn cấp đến các đầu nối và các đầu nối. Do đó các cuộn dây của động cơ được cấp nguồn ở chế độ sao.
Timer được kích hoạt trong thời điểm đó, khi công tắc tơ đấu sao được cấp nguồn. Sau khi bộ đếm thời gian đến giá trị cài đặt, công tắc tơ đấu sao bị mất nguồn và công tắc tơ đấu tam giác được cấp nguồn. Lúc này đầu dây của động cơ U2, V2, W2 liên kết với lần lượt V1, W1, U1 thông qua các tiếp điểm. Các cuộn dây động cơ được cấu hình lại trong tam giác bằng cách cấp điện áp dây L1 với các đầu dây W2 và U1. Điện áp dây L2 với các đầu dây U2 và V1. Điện áp dây L3 với các đầu dây V2 và W1.

2.3 Sơ đồ đấu nối mạch sao tam giác thuận, nghịch

Mạch trong mạch động lực: Dùng 2 công tắc tơ chính là K-T (thuận) và K-N (nghịch). 2 công tắc tơ này có thể dùng chung 1 rơle nhiệt, vì động cơ chỉ chạy 1 chế độ tại 1 thời điểm.

Mạch điều khiển:

Khi nhấn nút ON Thuận thì contactor chạy thuận hút,động cơ quay theo chiều thuận. Đồng thời cùng lúc đèn báo chạy thuận sẽ sáng.
Khi nhấn nút ON Nghịch thì contactor chạy nghịch hút. Động cơ đảo 2 trong 3 dây nên quay chiều nghịch. Đồng thời đèn báo chạy nghịch sáng.
Hai tiếp điểm thường đóng của contactor K_N và K_T dùng để khóa chéo. Do đó mạch sẽ cấm đảo chiều khi 1 trong 2 khởi đang hút.
Nhấn nút OFF để dừng động cơ dù đang chạy thuận hoặc nghịch.
Khi xảy ra sự cố quá tải thì tiếp điểm thường đóng ORL của relay nhiệt mở ra, mạch dừng hoạt động. Đồng thời tiếp điểm thường hở ORL đóng lại, đèn báo lỗi được cấp điện sẽ sáng.

so-do-mach-sao-tam-giac-nghich-thuan

Việc đấu nối mạch sao tam giác dùng 2 contactor được ứng dụng trong đảo chiều thuận nghịch của động cơ. Có thể là mạch đảo chiều động cơ 3 pha, hoặc đảo chiều động cơ 1 pha 3 dây hoặc 1 pha 4 dây. Khi đó động cơ sẽ kích hoạt lần lượt từng công tắc tơ tại từng thời điểm cụ thể. Sau đây, chúng tôi sẽ đưa ra từng sơ đồ nối dây của từng trường hợp cụ thể.

Mạch đảo chiều sao tam giác động cơ 3 pha

so-do-mach-sao-tam-giac-nghich-thuan

3. Những chú ý khi đấu mạch điều khiển sao tam giác

Chúng ta không thể phủ nhận hiệu quả mà mạch sao tam giác mang lại cho động cơ. Tuy nhiên không phải động cơ không đồng bộ ba pha nào cũng có thể sử dụng phương pháp này. Cụ thể như với lưới điện lưới 3 pha là 380V thì động cơ phải có thông số sao/tam giác là 380/660. Những khí hiệu 220/380 thì không sử dụng được.
Khi lựa chọn đấu nối sao tam giác thì bạn cần phải dựa vào các thông số thiết bị. Các thông số như công suất, điện áp, đặc tính của tải. Trên thực tế, ngoài đấu sao tam giác, thì bạn có thể khởi động động cơ bằng cách dùng điện trở thứ cấp, sơ cấp. Hoặc dùng biến áp tự ngẫu, cuộn kháng, dùng khởi động mềm, biến tần.
Để đấu nối đúng, thiết bị hoạt động bình thường. Bạn cần hiểu rõ về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và hiểu sơ đồ đấu nối. Bởi, nếu bạn đi dây sai có thể làm hỏng động cơ và ảnh hưởng đến hoạt động sinh hoạt, sản xuất.

4. Các câu hỏi liên quan tới mạch sao tam giác

4.1 Tại sao lại dùng mạch điện sao tam giác

Tính năng cơ bản nhất của động cơ cảm ứng là cơ chế tự động khởi động. Khi dòng điện bắt đầu chạy trong roto, từ trường quay được sinh ra. Theo định luật Genz, roto sẽ bắt đầu quay theo hướng chống lại dòng điện. Điều này đã gây ra một mô men xoắn làm quay động cơ.
Trong quá trình khởi động động cơ, mô men xoắn tăng làm cho dòng điện chạy qua roto lớn nhất. Đồng thời Stato sẽ hút dòng điện vào thời điểm động cơ đạt tốc độ cực đại. Một lượng dòng điện được rút ra, cuộn dây bị nóng lên, lâu dần làm hỏng động cơ.
🡺Dùng mạch sao tam giác giúp điều khiển động cơ khi khởi động. Thực chất dùng mạch điện này là để giảm dòng điện khởi động cao để tránh quá nhiệt động cơ. Đồng thời tránh sụt áp trên đường dây, ảnh hưởng đến động cơ và các thiết bị khách

4.2 Công thức tính dòng điện động cơ đấu sao tam giác là gì?

Cách đấu sao tam giác cho động cơ khởi động có nhiều ưu điểm. Việc tính toán dòng điện động cơ đấu mạch sao tam giác bản chất là tính toán để lựa chọn dây dẫn phù hợp. Dù bạn áp dụng công thức tính toán thế nào, kết quả thu được cần so sánh với hai phương diện chính:

Dây cấp nguồn cho tủ khiển động cơ: Khi động cơ khởi động, động cơ sẽ sử dụng dòng lớn. Nên nó sẽ gây sụt áp cục bộ tại tủ điện khiển, ảnh hưởng đến các thiết bị khác trong hệ thống. Điện áp cấp tại tủ khiển nếu nhỏ hơn 85% định mức, cuộn dây đóng công tắc tơ sẽ tự nhả và khi đó nó sẽ dừng lại luôn. Vì thế, tuỳ theo chiều dài của đoạn cáp cấp nguồn mà tính sụt áp khởi động cho phép khoảng 15%.
Dây từ công tắc tơ đến động cơ: Đoạn dây này thường ngắn, nên bạn chỉ cần tính dòng điện cho dây tải.

Hi vọng, qua bài viết trên, chúng tôi đến mạch sao tam giác và những thông tin liên quan. Bạn đã biết được cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của mạch sao tam giác trong thực tiễn. Nếu bạn có nhu cầu sử dụng các dịch vụ tại Chtech, bạn vui lòng liên hệ trực tiếp theo:

Công Ty Cổ Phần Cơ Điện Chtech