1. Đặc điểm nguồn cung cấp điện:

● Hệ thống nguồn cung cấp điện: Hệ thống cung cấp điện có thể là một pha hoặc ba pha. Hệ thống một pha chủ yếu được sử dụng trong gia đình, trung tâm thương mại, trang trại, trong khi hệ thống ba pha được sử dụng trong các ngành công nghiệp. Cả hai đều hoạt động ở 60 Hz hoặc 50 Hz.

● Hệ thống nguồn điện 3 phase: Điện áp ba pha chủ yếu được sử dụng trong các ngành công nghiệp là:

※ Điện áp thấp: 220V, 380V, 440V

※ Điện áp cao: 2300V, 4160V, 6600V

Hệ thống hạ áp ba pha nối sao bao gồm dây dẫn ba pha (L1, L2, L3) và dây dẫn trung tính (N). Điểm cuối được nối với điểm sao của máy phát hoặc với cuộn thứ cấp của máy biến áp (như trong hình 2.1).

● Hệ thống nguồn điện 1 phase: Động cơ một pha được kết nối với hai dây pha (điện áp đường dây UL) hoặc với một pha và dây dẫn trung tính (điện áp pha Uf). Vì vậy điện áp định mức động cơ một pha phải bằng điện áp hệ thống UL hoặc Uf. Khi một số động cơ một pha được kết nối với hệ thống ba pha (được tạo thành bởi 3 hệ thống một pha), phải cẩn thận để phân bố chúng đồng nhất để tránh mất cân bằng giữa các pha.

● Dây nối đất đơn (SWER): Dây nối đất đơn (SWER) là một dây dẫn trong hệ thống điện, trong đó dây nối đất hoạt động như dây dẫn trở lại cho dòng tải. Điều này được áp dụng như một giải pháp cho việc sử dụng động cơ một pha từ nguồn điện không có sẵn trung tính. Tùy thuộc vào hệ thống điện có sẵn và đặc điểm của đất nơi nó sẽ được lắp đặt (thường là nguồn điện trang trại), chúng tôi có:

※ Hệ thống dây dẫn đơn: Hệ thống dây dẫn quay trở lại đất một dây (SWER) được coi là lựa chọn thiết thực và kinh tế. Tuy nhiên, nó chỉ có thể được sử dụng khi ổ cắm của trạm biến áp gốc được nối đất theo hình sao.

※ Hệ thống nối đất với nguồn cấp máy biến áp: Bên cạnh việc sử dụng một máy biến áp, hệ thống này có một số nhược điểm như:

☆ Công suất bị giới hạn theo tỷ lệ với công suất định mức của máy biến áp;

☆ Hệ thống nối đất của máy biến áp phải được gia cố. Thiếu điều này sẽ dẫn đến thiếu năng lượng cho toàn bộ liên kết.

※ Hệ thống nối đất với dây trung tính: Nó được áp dụng như một giải pháp mà sử dụng hệ thống nối đất (SWER) một dây ở các vùng có đất có điện trở suất cao, khi mà máy biến áp không thể đáp ứng.

2. Đặc điểm kĩ thuật của nguồn cung cấp điện cho động cơ:

● Điện áp đinh mức: Đây là điện áp đường dây mà động cơ đã được thiết kế.

● Nhiều điện áp đinh mức: Các động cơ thường được cung cấp đủ các đầu dây dẫn để cho phép kết nối thay thế. Điều này có nghĩa là chúng có thể hoạt động trên ít nhất hai điện áp khác nhau. Các loại kết nối đầu cuối thay thế chính là:

※ Hệ thống kết nối song song - nối tiếp: Cuộn dây của mỗi pha được chia thành hai phần bằng nhau (hãy coi rằng số cực luôn là bội số của hai, vì vậy kiểu kết nối này luôn có thể thực hiện được).

Mắc nối tiếp hai nửa đó thì mỗi nửa sẽ có điện áp bằng nửa điện áp pha định mức của động cơ;

Bằng cách nối hai nửa song song, động cơ có thể được cung cấp một hiệu điện thế bằng một nửa điện áp trước đó, mà không ảnh hưởng đến điện áp đặt vào mỗi cuộn dây. (tham khảo các ví dụ cho trong hình 3.1a và b).

Loại kết nối này yêu cầu trên động cơ có 9 đầu nối. Hệ thống điện áp kép phổ biến nhất là 220/440 V, i. e. động cơ được kết nối song song khi được cung cấp 220 V, hoặc nó được kết nối nối tiếp khi được cung cấp cho 440 V. Hình 3.1a và 3.1b cũng cho thấy cách đánh số đầu cuối dưới dạng sơ đồ kết nối cho loại động cơ này (cả cho động cơ kết nối hình sao hoặc tam giác). Các sơ đồ tương tự áp dụng cho bất kỳ hai điện áp nào khác, với điều kiện là điện áp này gấp đôi điện áp kia, ví dụ: 230/460 V.

※ Hệ thống kết nối sao - tam giác: Hai đầu của mỗi cuộn dây pha được đưa ra các đầu nối. Bằng cách kết nối ba pha trong delta, mỗi pha nhận được tổng điện áp đường dây, ví dụ: 220V (Hình 3.2). Bằng cách nối ba pha theo hình sao, chúng có thể được kết nối với điện áp đường dây 220 x √3 = 380 V. Điện áp cuộn dây vẫn ở mức 220 V mỗi pha.

Loại kết nối này yêu cầu sáu đầu cuối trên động cơ và phù hợp với bất kỳ điện áp kép nào với điều kiện là điện áp thứ hai bằng điện áp thứ nhất nhân với √3).

Ví dụ: 220/380 V - 380/660 V - 440/760 V

Trong ví dụ 440/760 V, điện áp cao hơn đã nêu được sử dụng để chỉ ra rằng động cơ có thể được điều khiển bằng cách đấu tam giác - hình sao.

● Điện áp 3 định mức: Hai cách bố trí kết nối thay thế trước đó có thể đạt được trong một động cơ nếu cuộn dây của mỗi pha được chia thành hai nửa cho phép kết nối song song nối tiếp. Tất cả các đầu nối dây dẫn phải được kết nối với nhau và với nguồn ba pha theo hình sao hoặc hình tam giác. Điều này có nghĩa là có thể có bốn lựa chọn thay thế cho điện áp danh định:

☆ Kết nối song song-delta;

☆ Kết nối song song hình sao, là điện áp danh định bằng √3 x điện áp đầu tiên;

☆ Kết nối chuỗi-đồng đẳng, i. e. điện áp danh định gấp đôi giá trị của điện áp đầu tiên;

☆ Mắc nối tiếp sao, điện áp định mức bằng √3 x điện áp thứ ba. Tuy nhiên, vì điện áp này sẽ cao hơn 690 V, nên nó chỉ được chỉ định là tham chiếu cho kết nối sao-tam giác.

Ví dụ: 220/380/440 (760) V

Lưu ý: 760 V (chỉ để khởi động) Loại kết nối này yêu cầu mười hai đầu nối và Hình 2.7 cho thấy cách đánh số trên các đầu cuối cũng như sơ đồ kết nối cho ba điện áp danh định.

● Tần số định mức(Hz): Đây là tần số mà động cơ đã được thiết kế.

● Kết nối với các tần số khác nhau: Động cơ ba pha dây quấn 50 Hz cũng có thể được kết nối với tần số 60 Hz

※ Bằng cách kết nối động cơ 50 Hz, có cùng điện áp, với mạng 60 Hz, hiệu suất động cơ sẽ như sau:

☆ Cùng một công suất đầu ra ☆ Cùng một dòng điện định mức

☆ Dòng khởi động giảm 17% ☆ Momen khởi động giảm 17%

☆ Momen quá tải (phá vỡ) giảm 17% ☆ Tốc độ định mức tăng 20%

※Nếu điện áp thay đổi tỉ lệ thuận với tần số thì hiệu suất sẽ là:

☆ Công suất đầu ra tăng 20% ☆ Dòng điện định mức giống nhau

☆ Dòng điện khởi động xấp xỉ bằng nhau ☆ Momen khởi động xấp xỉ bằng nhau

☆ Momen quá tải (phá vỡ) xấp xỉ bằng nhau ☆ Tốc độ định mức tăng 20%

3. Dung sai giữa điện áp và tần số:

Theo tiêu chuẩn IEC 60034-1, đối với động cơ cảm ứng, sự kết hợp của các điện áp và tần số được phân loại: Vùng A hoặc Vùng B (hình 3.4).

Một động cơ có khả năng hoạt động liên tục tại Vùng A, tuy nhiên do một số sai lệch nên nó có thể không hoạt động ở vùng điện áp và tần số danh định (xem điểm đặc tính danh định trên Hình 3.4.a). Độ tăng nhiệt có thể cao hơn ở điện áp và tần số danh định.

Một động cơ có khả năng hoạt động liên tục tại Vùng B, tuy nhiên, nó có thể có độ lệch cao hơn so với Vùng A do hoạt động ở điện áp và tần số cao hơn điện áp và tần số danh định. Mức tăng nhiệt độ có thể cao hơn mức tăng ở điện áp và tần số danh định và có thể cao hơn mức tăng của Khu vực A. Không nên vận hành kéo dài tại Khu vực B.

4. Đặc điểm kết nối tải đấu tải đấu tam giác ( Delta):

Bằng cách kết nối ba hệ thống một pha, như trong hình 1.8a, b và c, chúng ta có thể loại bỏ ba dây dẫn, chỉ để lại một dây tại mỗi điểm kết nối. Do đó, hệ thống ba pha có thể được giảm xuống ba dây, L1, L2 và L3

Điện áp dây (U): Điện áp định mức của hệ thống ba pha đặt vào giữa hai trong ba dây L1, L2 và L3 bất kỳ

Điện áp và dòng điện phase: Là dòng điện và điện áp của 1 phase trong hệ thống điện

Xem biểu đồ ở hình 1.8b thấy rằng: U = Uf I = √3 . If = 1.732 If

Dòng điện dây (I): Dòng điện trong bất kỳ một trong ba dây L1, L2 và L3

Ví dụ: Hãy xem xét một hệ thống ba pha cân bằng với một hiệu điện thế 220 V. Cường độ dòng điện đo được là 10 ampe. Bằng cách kết nối một tải ba pha với hệ thống này, gồm ba tải bằng nhau được đấu tam giác, điện áp và cường độ dòng điện trong mỗi tải là bao nhiêu?

Ta có Uf = U1 = 220 V ở mỗi tải. nếu I = 1,732. I = 0,577. I = 0,577. 10 = 5,77 A ở mỗi tải.

5. Đặc điểm kết nối tải đấu tải đấu sao ( Star):

Bằng cách kết nối một trong các dây của mỗi hệ thống một pha với một điểm chung, ba dây còn lại sẽ tạo thành hệ thống hình sao ba pha (xem hình 1.9a). Đôi khi, hệ thống sao ba pha được chế tạo dưới dạng "bốn dây" hoặc với hệ thống "dây trung tính". Dây thứ tư được kết nối với điểm chung cho ba pha.

Điện áp dây, hoặc điện áp danh định của ba pha hệ thống và dòng điện được xác định theo cách tương tự như đối với kết nối delta.

Bằng cách phân tích biểu đồ đấu dây trong hình 1.9b, chúng ta xác định được:

I = If U = √3 Uf = 1.732 . Uf

Ví dụ: Có tải ba pha gồm ba tải bằng nhau. Mỗi tải mắc vào hiệu điện thế 220 V và dòng điện 5,77 A. Điện áp định mức của hệ thống ba pha nuôi tải này ở điều kiện bình thường (220 và 5,77 A) là bao nhiêu?

Trả lời: Ta có Uf = 220 V (hiệu điện thế định mức cho mỗi tải)

U = 1,732. 220 = 380 V và I = If= 5,77 A

Opps! Something went wrong