Động cơ dừng nhanh và dừng...từ từ

[nghaiha]

Chế độ dừng từ từ (ngắt mềm):

Thiết bị Digi-tek ứng dụng cho động cơ 3 pha còn có tính năng khởi động và ngắt mềm. Tính năng này có nhiệm vụ làm “mềm” hóa, và triệt tiêu đột biến quá trình khởi động cũng như tắt động cơ. Khởi động mềm giúp động cơ tăng tốc từ từ, trơn chu hơn, giảm sốc lên các hệ thống truyền động, giảm dòng, tránh gây sụt áp, giảm chi phí nguồn cung cấp và cải thiện hệ số cos. Khởi động mềm cho phép động cơ khởi động hơn 250 lần/ngày. Ngắt mềm giúp động cơ giảm tốc từ từ, đặc biệt phù hợp với các máy bơm chất lỏng, khi dừng đột ngột sinh ra mômen xoắn gây hỏng máy. Khi cấn thiết, Digi-Tek được đặt chế độ tự động ngắt động cơ sau một thời gian không tải nhất định.

Chế độ dừng thiệt lẹ:
Ở các biến tần thì em thấy có thêm điện trở thắng (breaking resistor), được lái bởi bộ Regenerative breaking unit mục đích để hãm động cơ một cách nhanh chóng.

Vậy 2 chế độ này có mâu thuẫn gì nhau không, ứng dụng trong những trường hợp nào trong thực thế? Dừng nhanh quá thì có ảnh hưởng gì đến biến tần và động cơ?

[vinamil]

So sánh với khởi động, dừng bằng contactor: Khi contactor ngắt mạch, năng lượng cung cấp cho động cơ bằng 0, động cơ sẽ tiếp tục quay bằng quán tính của động cơ + tải. tốc độ quay sẽ giảm dần xuống 0 sau một khoảng thời gian nào đó. Tuy nhiên, mômen trên trục động cơ sẽ dương hoặc âm trong khoảng thời gian này tùy thuộc vào tải tiêu hao năng lượng nhanh hơn hay động cơ tiêu hao nhanh hơn.
Sẽ có 2 tình huống xấu:
1. Nếu năng lượng dự trữ của tải quá lớn, đồng thời momen cản của động cơ cũng lớn, tải sẽ kéo ngược lại động cơ, tạo ra momen xoắn âm trên động cơ, có thể kéo gãy trục dộng cơ hoặc phá hủy các chi tiết cơ khí (đế, bánh đà, dây đai...) do lưc ngược chiều, xung lực lớn, đảo chiều đột ngột.
Khi đó, biến tần sẽ không cắt ngay động cơ mà giảm dần momen: Động cơ vấn kéo nhưng với lực giảm dần, và hệ sẽ từ từ giảm dần vận tốc và động năng; hệ trở về trạng thái nghỉ an toàn.
Thường thấy tình huống này trong các hệ bơm chất lỏng: Dòng chất lỏng đang chuyển động sẽ có động năng rất lớn. Nếu dừng đột ngột có thể gây ra sóng xung động phá hủy đường ống, bơm hay bất kỳ điểm nào có khả năng chịu lực yếu nhất
2. phanh động năng: các hệ chuyển động, khi dừng, có thể tăng nhanh tốc độ giảm tốc bằng cách đảo chiều momen, tất nhiên là với điều kiện momen dưới mức phá hoại các chi tiết cơ khí. Khi đó hệ sẽ giảm tốc nhanh hơn giảm tốc tự nhiên.
Thường thấy ở các hệ chuyển động: động cơ chính của thang máy, đ/c kéo trên các phương tiện giao thông: đầu máy, tàu điện, ô tô: Các động cơ này đều phải làm việc đào chiều (động cơ được thiết kế, lắp đặt để có thể quay theo cả hai chiều) nên việc đảo chiều quay hoặc momen của động cơ hoàn toàn là chế độ làm việc bình thường.

Như vậy, đây là 2 tình huống khác nhau, sử dụng cho 2 mục đích trái ngược nhau, nhưng hoàn toàn là bình thường và biến tần có thể hỗ trợ trong cả 2 tình huống này.

[nghaiha]

Cám ơn bác vinamil, em lại làm phiền bác chút vậy. Cái kiến thức em trong phần này hạn hẹp quá.
Đối với các bộ khởi động mềm thì sao? Nếu điện áp đưa vào mô tơ ban đầu bằng 50% áp định mức thì mô men chỉ còn có 25% so với mô men khởi động thông thường. Như vậy khi đưa các bộ này vào thì tiêu chí nào để đảm bảo cho máy khởi động được, nhất là với các tải có mô men quán tính lớn như tải máy bơm...

Người ta dùng đến phương pháp kick-start rồi sau đó mới chuyển sang soft-start nhưng lúc đó dòng khởi động lớn như thông thường và làm điện áp sụt xuống.

Giả sử có một động cơ khoảng 15kw, mỗi lần nó khởi động làm sụt áp hệ thống. Em muốn đưa bộ soft start vào thì sợ mô men khởi động không đủ. Mà kick-start (rồi chuyển sang soft-start) thì áp vẫn sụt.

Giải pháp dùng biến tần thì đảm bảo mô men khởi động nhưng không kinh tế phải không bác???