Tại sao phương pháp khởi động sao tam giác không thể áp dụng cho động cơ cảm ứng được kết nối theo hình tam giác

Một động cơ cảm ứng (Induction Motor) tiêu thụ dòng điện cao trong quá trình khởi động do nhiều yếu tố cùng tác động. Dưới đây là giải thích chi tiết:

1. Yêu cầu Momen Khởi Động Cao

Momen Khởi Động:

• Động cơ cảm ứng cần tạo ra momen đủ lớn để vượt qua quán tính tĩnh và bắt đầu quay rotor. Điều này đòi hỏi một lượng lớn dòng điện để tạo ra từ trường mạnh và momen.

2. Hệ Số Công Suất Thấp

Hệ Số Công Suất:

• Hệ số công suất của động cơ cảm ứng rất thấp trong quá trình khởi động. Hệ số công suất là tỷ lệ giữa công suất thực và công suất biểu kiến, chỉ ra hiệu quả của tải. Trong quá trình khởi động, do rotor chưa quay, sự chênh lệch pha giữa từ trường và dòng điện lớn, dẫn đến hệ số công suất thấp. Hệ số công suất thấp nghĩa là phần lớn dòng điện được sử dụng để tạo từ trường thay vì làm việc thực tế, do đó dẫn đến dòng khởi động cao.

3. Điện Áp Phản Hồi Thấp

Điện Áp Phản Hồi (Counter EMF):

• Trong quá trình hoạt động bình thường, rotor quay tạo ra điện áp phản hồi (counter EMF) chống lại điện áp nguồn, giảm dòng điện. Tuy nhiên, trong quá trình khởi động, rotor chưa quay, nên điện áp phản hồi gần như bằng không. Do đó, toàn bộ điện áp nguồn được áp dụng cho cuộn dây stator, gây ra sự tăng đáng kể của dòng điện.

4. Đặc Tính Kháng Của Động Cơ

Kháng Của Động Cơ:

• Kháng của động cơ cảm ứng thấp trong quá trình khởi động. Khi bắt đầu khởi động, tốc độ rotor là zero, và điện áp cảm ứng trong cuộn dây rotor cũng rất thấp, làm cho kháng của cuộn dây rotor thấp. Kháng thấp nghĩa là có nhiều dòng điện hơn có thể chảy qua cuộn dây, dẫn đến dòng khởi động cao hơn.

5. Nguyên Lý Dẫn Từ Điện Từ

Dẫn Từ Điện Từ:

• Theo định luật dẫn từ điện từ của Faraday, khi dòng điện trong cuộn dây stator thay đổi, nó sẽ tạo ra dòng điện trong rotor. Trong quá trình khởi động, do rotor chưa quay, tốc độ thay đổi của từ trường do stator tạo ra là cao nhất, dẫn đến dòng điện cảm ứng cao nhất trong rotor. Các dòng điện cảm ứng này tiếp tục tăng dòng khởi động.

6. Đặc Tính Của Mạng Điện

Đặc Tính Của Mạng Điện:

• Mạng điện có khả năng xử lý dòng điện cao trong thời gian ngắn hạn là có hạn. Khi động cơ cảm ứng khởi động, dòng điện cao có thể gây ra sự sụt áp đáng kể, ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị khác trên cùng mạng.

Tóm Lược

Động cơ cảm ứng tiêu thụ dòng điện cao trong quá trình khởi động do các lý do sau:

1. Yêu cầu Momen Khởi Động Cao: Cần một lượng lớn dòng điện để tạo ra momen đủ lớn.

2. Hệ Số Công Suất Thấp: Trong quá trình khởi động, hệ số công suất thấp, và phần lớn dòng điện được sử dụng để tạo từ trường.

3. Điện Áp Phản Hồi Thấp: Trong quá trình khởi động, điện áp phản hồi gần như bằng không, và toàn bộ điện áp nguồn được áp dụng cho cuộn dây stator.

4. Đặc Tính Kháng Của Động Cơ: Kháng của động cơ thấp trong quá trình khởi động, dẫn đến dòng điện cao hơn.

5. Nguyên Lý Dẫn Từ Điện Từ: Tốc độ thay đổi của từ trường cao nhất trong quá trình khởi động, dẫn đến dòng điện cảm ứng cao nhất trong rotor.

Để giảm dòng khởi động, có thể sử dụng các phương pháp khởi động khác nhau, như khởi động sao tam giác, khởi động tự biến áp, khởi động mềm, và điều khiển tần số biến thiên (VFDs).