Lập trình plc mạch khởi động sao tam giác

Lập trình plc mạch khởi động sao tam giác sẽ được PLC Schneider tổng hợp qua bài viết sau đây, hãy cùng theo dõi để hiểu hơn về chúng nhé. 

1. Mạch khởi động sao tam giác là gì?

Mạch khởi động sao tam giác là một phương pháp phổ biến được sử dụng để khởi động động cơ ba pha hạng nặng hay công suất lớn. Mục đích là để giảm dòng khởi động cao gây ảnh hưởng đến đường dây và các thiết bị chung hệ thống.

Nguyên lý của phương pháp mạch khởi động sao tam giác là đầu tiên chúng ta cho động cơ chạy chế độ sao để giảm giá trị dòng khởi động xuống 1/3 so với định mức. Sau một khoảng thời gian thì chuyển sang chế độ tam giác để đảm bảo công suất động cơ và nhu cầu của tải.

2. Lý do cần khởi động sao tam giác?

Trong giai đoạn tự khởi động này, khi mô-men xoắn tăng, dòng điện chảy trong rôto lớn. Để đạt được điều này, stato sẽ hút một lượng lớn dòng điện và vào thời điểm động cơ đạt đến tốc độ tối đa, một lượng lớn dòng điện được rút ra và cuộn dây bị nóng lên, làm hỏng mô tơ.

Do đó cần phải điều khiển động cơ khởi động. Cách đơn giản là giảm điện áp cấp, từ đó giảm mô-men xoắn.

Mục tiêu của mạch khởi động sao tam giác là:

• Giảm dòng khởi động cao và tránh quá nhiệt động cơ
• Tránh sụt áp trên đường dây, ảnh hưởng đến động cơ, các thiết bị đóng cắt và đường.

3. Những trường hợp dùng phương pháp mạch khởi động sao tam giác

Thực tế, có nhiều cách để khởi động động cơ như dùng biến áp tự ngẫu, cuộn kháng, dùng điện trở thứ cấp, sơ cấp, dùng biến tần, khởi động mềm, và phương pháp sao tam giác là một lựa chọn.

Việc sử dụng phương pháp khởi động sao tam giác phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

• Công suất động cơ có lớn hay không, thường thì dưới 7 kW chúng ta có thể khởi động trực tiếp. Với động cơ quá lớn thì chúng ta phải dùng khởi động mềm hay biến tần.
• Đặc tính tải của động cơ trong quá trình khởi động, có hạn chế tối thiểu khi khởi động hay không?
• Phụ thuộc vào công suất của trạm điện, chất lượng điện, công suất của dây dẫn và máy biến áp, thiết bị đóng cắt,…
• Tần suất khởi động động cơ.
• Chi phí cho khởi động sao tam giác bao giờ cũng kinh tế hơn so với sử dụng biến tần, khởi động mềm.

Ngoài ra với từng trường hợp thực tế trong nhà máy, phụ thuộc vào quá trình sản xuất, vận hành mà chúng ta lựa chọn cho phù hợp.

4. Cách đấu nối mạch khởi động sao tam giác

Cách đấu nối

Dựa theo trên hình, lần lượt đấu nguồn 3 pha L1, L2, L3 vào các tiếp điểm tương ứng trên công tắc tơ chính. Các cuộn dây động cơ là U,V,W.

• Trong chế độ sao của cuộn dây động cơ, công tắc tơ chính kết nối nguồn điện với các đầu dây U1, V1,W1.
• Công tắc tơ đấu sao ngắn mạch các đầu nối U2, V2, W2.
• Nếu công tắc tơ chính bị tắt thì nguồn cấp đến các đầu nối A1, B1, C1 và do đó các cuộn dây 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.

Thời điểm khi công tắc tơ đấu tam giác đóng, các đầu cuộn dây động cơ U2, V2, W2 được liên kết với V1, W1, U1 thông qua các tiếp điểm đóng của công tắc tơ chính.

Đối với mạch đấu tam giác đầu của cuộn dây này sẽ được nối với đầu cuối của cuộn dây khác.

Các cuộn dây động cơ được cấu hình lại trong tam giác bằng cách cấp điện áp đường dây L1 cho các đầu dây W2 và U1, điện áp đường dây L2 cho các đầu dây U2 và V1 và điện áp đường dây L3 đến các đầu nối dây V2 và W1.

Chọn thiết bị đấu nối

– MCCB

Mạch khởi động sao tam giác thì tải thường >15KW là dùng mạch này, nên dùng MCCB khối thay cho MCB để dập hồ quang được tốt hơn, dòng thì chọn khoảng =1.2 dòng tải motor, cứ chọn trên 1 cấp là được.

– Relay nhiệt/ Bảo vệ quá tải motor (OL)

• Nếu mắc OL dưới MCCB chính (line): thì chọn range ôm được dòng I định mức của động cơ (Iđm)
• Nếu mắc dưới khởi chính (KM1) hay như hình dưới thì chọn dòng =0.58*Iđm

– Khởi chính (KM1) và Khởi Tam giác (KM2)

Lưu ý ở đây là nó không có vụ chia dòng 50/50 cho nhau nha. Chọn dòng khởi =0.58*Iđm

– Khởi Sao (KM3)

Chọn dòng khởi KM3 = 0.58*I(KM2)=0.58*0.58*Iđm=0.33*Iđm

Chỉnh thời gian Timer khởi động

• Nếu nhanh quá thì Sao Tam giác chuyển mạch khi dòng đang lớn (chưa khởi động xong) dễ hỏng Contactor,
• Chậm quá thì không phù hợp đặc tính tải, motor yếu.
• Do đó ta đo dòng và quan sát động cơ khởi động, khi bắt đầu nhấn Start thì bấm đồng hồ xem bao lâu thì dòng tăng lên rùi giảm về giá trị ổn định, sét timer theo thời gian đó để tối ưu chuyển mạch.

5. Lập trình plc mạch khởi động sao tam giác

Sơ đồ mạch động lực và mạch khởi động sao tam giác dùng PLC được thiết kế như sau:

• Nút nhấn chạy, dừng nối với ngõ vào X0, X1 của PLC.
• Cuộn dây sao, tam giác, chính nối với ngõ ra Y0, Y1, Y2 của PLC.

Chương trình trên PLC sẽ được lập trình như sau.

• Contactor chính (Q1) nối tiếp với thường mở nút nhấn Chạy (I1) và thường đóng nút nhấn Dừng (I2). Có nghĩa rằng contactor chính sẽ chỉ được cấp điện khi nút nhấn Chạy được nhấn và nút nhấn Dừng không được nhấn.
• Tiếp điểm thường mở Q1 nối song song với nút nhấn I1, để giữ cho động cơ tiếp tục chạy sau khi nút nhấn Chạy được nhã ra.
• Contactor sao (Q2) nối tiếp với contactor chính, tiếp điểm thường đóng của timer T1 và thường đóng của contactor tam giác (Q3). Do đó contactor sao chỉ được cấp điện khi contactor chính đóng, timer chưa kích hoạt và contactor sao đang mở.
• Timer T1 đặt thời gian chuyển từ cấu hình sao sang tam giác. Nó sẽ bắt đầu đếm thời gian khi contactor chính được cấp điện. Tức là T1 là thời gian động cơ chạy chế độ sao.
• Contactor tam giác (Q3) được cấp điện khi contactor chính đang đóng, timer đã kích hoạt và contactor sao đang bị ngắt.

Bài viết  về mạch khởi động sao tam giác này chỉ mang tính chất tham khảo. Ở mạch ứng dụng thực tế cần sử dụng một số khí cụ bảo vệ, mạch khóa chéo tùy theo mỗi ứng dụng.

>>> Xem thêm: Tại sao cần phải lập trình PLC