Tủ Khởi Động Sao Tam Giác Cho Động Cơ Từ 18.5 – 22KW , Tủ Điện Sao Tam Giác, Tối Ưu Hệ Thống Điện Công Nghiệp

Tủ Khởi Động Sao Tam Giác – Giải Pháp Tối Ưu Cho Động Cơ Công Suất Lớn

Tủ sao tam giác là giải pháp khởi động mềm cho động cơ công suất lớn, giúp giảm dòng khởi động, bảo vệ thiết bị và kéo dài tuổi thọ máy móc. Với thiết kế tủ khóa chính tích hợp, vận hành an toàn, tiện lợi và phù hợp cho nhiều ứng dụng công nghiệp nặng.

nhấn vào đây để tìm hiểu các hệ thống tự động, dây chuyền tự động khác trong thực tế

Tủ Khởi Động Sao Tam Giác Là Gì?

Tủ khởi động sao tam giác là thiết bị điện được thiết kế để điều khiển và bảo vệ động cơ 3 pha công suất lớn, thường từ 5.5kW đến 110kW. Phương pháp này cho phép động cơ khởi động ở chế độ nối sao, sau đó chuyển sang chế độ nối tam giác khi đạt tốc độ định mức, giúp giảm dòng điện khởi động xuống khoảng 1/3 so với khởi động trực tiếp.

Tủ khởi động sao – tam giác BachKhoaTech

 

Lợi Ích Khi Sử Dụng Tủ Khởi Động Sao Tam Giác

• Giảm Dòng Khởi Động: Giảm dòng điện khởi động giúp tránh sụt áp trên lưới điện và bảo vệ các thiết bị khác trong hệ thống.

• Bảo Vệ Động Cơ: Giảm tải đột ngột giúp tăng tuổi thọ cho động cơ và các thiết bị liên quan.

• Tiết Kiệm Chi Phí: So với các phương pháp khác như sử dụng biến tần hay khởi động mềm, tủ khởi động sao tam giác có chi phí đầu tư thấp hơn.

Lợi ích khi sử dụng tủ khởi động sao – tam giác

Ứng Dụng Của Tủ Khởi Động Sao Tam Giác

Tủ khởi động sao tam giác được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống:

• Máy Bơm Công Suất Lớn: Đảm bảo khởi động êm ái và bảo vệ hệ thống ống dẫn.

• Quạt Công Nghiệp: Giảm thiểu tác động đến lưới điện khi khởi động.

• Máy Nén Khí, Máy Cán Thép: Yêu cầu mô-men xoắn lớn khi khởi động.

 

HƯỚNG DẪN TÍNH CHỌN THIẾT BỊ CHO TỦ SAO TAM GIÁC

Trong hệ thống điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha, đặc biệt là mạch khởi động sao – tam giác, việc tính chọn thiết bị là một bước quan trọng và bắt buộc. Mục tiêu của quá trình này là đảm bảo cho hệ thống vận hành an toàn, ổn định và hiệu quả, đồng thời tối ưu hóa chi phí đầu tư.

Nếu lựa chọn thiết bị chỉ dựa vào kinh nghiệm hoặc ước lượng, sẽ dễ xảy ra các vấn đề như:

• Chọn thiết bị quá nhỏ → nhanh hỏng, CB thường xuyên ngắt, gây gián đoạn sản xuất.
• Chọn thiết bị quá lớn → lãng phí chi phí, thiết bị hoạt động không tối ưu.

Tính chọn thiết bị dựa trên cơ sở công suất động cơ, điện áp, hệ số công suất, hiệu suất và điều kiện làm việc giúp:

• Đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và tiêu chuẩn (IEC, TCVN).
• Bảo vệ động cơ và hệ thống điện trước các sự cố quá tải, ngắn mạch.
• Kéo dài tuổi thọ thiết bị và giảm chi phí bảo trì.
• Đảm bảo quá trình khởi động – chuyển đổi – vận hành liên tục, ổn định.

Vì vậy, việc tính toán và lựa chọn đúng thông số cho MCCB, contactor, rơle nhiệt, timer… trong mạch sao–tam giác là bước không thể thiếu trong thiết kế và lắp đặt tủ điện điều khiển động cơ.

1. Công thức tính chọn các thiết bị

Các thiết bị chính để xây dựng lên một tủ điện khởi động bằng mạch điện sao tam giác cho động cơ không đồng bộ ba pha bao gồm:

– Aptomat – Đây là thiết bị vừa cấp nguồn cũng như bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho động cơ

 

– Contactor – Là thiết bị điều khiển đóng cắt động cơ từ chế độ sao sang tam giác

– Rơle nhiệt – Để bảo vệ động cơ quá tải

– Timer (Bộ định thời) – Để điều khiển thời gian chuyển giữa hai chế độ sao sang tam giác

– Phụ kiện kèm theo như đèn báo, nút bấm, rơ le trung gian, dây dẫn, đầu đấu nối, và vật dụng hỗ trợ kèm theo.

• Dòng định mức của động cơ (chạy tam giác)

Trong đó:

• P – Công suất định mức (kW)
• ​Ud – Điện áp dây (V)
• n – Hiệu suất động cơ (0.85-0.95)
• cos phi – Hệ số công suất (0.75-0.9)
• ​I đm – dòng định mức chế độ tam giác (A)

 

• Contactor chính (CTT chính – K1)

• Nhiệm vụ Đóng/ngắt nguồn tổng cho động cơ 
• Dòng chọn:

• Contactor sao  (CTT sao – K2)

• Nhiệm vụ: Đấu 3 cuộn dây động cơ thành sao khi khởi động 
• Dòng chọn:

• Contactor tam giác (CTT tam giác – K3)

• Nhiệm vụ: đấu 3 cuộn dây động cơ thành tam giác khi chạy bình thường 
• Dòng chọn:

• Rơle thời gian (Timer relay)

• Nhiệm vụ: chuyển từ chế độ sao sang tam giác 
• Thời gian chọn:
  • Dựa vào thời gian tăng tốc động cơ (tùy tải)
  • Yêu cầu:  

• Dòng định mức cuộn điều khiển lớn hơn hoặc bằng 1,1 lần dòng điều khiển mạch contactor 

Về timer chúng ta nên để timer trong thời gian tùy thuộc vào tải và công suất động cơ (theo kinh nghiệm)

Thời gian chuyển đổi này phải dựa vào động cơ, dựa vào thực tế tải. Bởi nếu chúng ta để thời gian này lớn quá thì bị trễ đáp ứng, moment trong quá trình chạy sao cũng nhỏ, nếu chúng ta để ngắn quá thì dòng khởi động lại tăng lên khá lớn. Như vậy chúng ta nên chọn theo thực tế tải để điều chỉnh sao cho phù hợp. Theo như kinh nghiệm thì chúng ta có thể chọn từ 2.5s~6s tuỳ vào tải và công suất động cơ.

• Rơle nhiệt (overload relay)

• Nhiệm vụ: Bảo vệ quá tải cho động cơ. 
• Dòng chọn:

(lắp sau K1 hoặc K3 – phía động cơ)

• MCB (Miniature Circuit Breaker)

• Nhiệm vụ: Bảo vệ nhánh điều khiển hoặc động cơ công suất nhỏ.
• Dòng chọn

• MCCB (Moulded Case Circuit Breaker)

• Nhiệm vụ: Bảo vệ tổng cho động cơ công suất vừa/lớn.
• Dòng chọn:

 

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN DÒNG KHỜI ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ

Từ sơ đồ thay thế, ta có thể tính toán được dòng điện Stato, dòng điện Rotor, moment, công suất cơ,… và các tham số khác.

Khi ta bỏ đi nhánh giữa Z0 , ta suy ra được dòng điện Rotor quy đổi về Stator

Trong đó: 

U1 là điện áp pha đặt vào Stator (V)

R1 là điện trở cuộn dây Stator (Ω)

R2‘ là điện trở Rotor quy đổi về phía Stator (Ω)

S là hệ số trượt của động cơ

X1 , X2 lần lượt là điện kháng tản của Stator và của Rotor quy đổi về Stator (Ω)

Khi mở máy, s =1, dòng khởi động của động cơ lúc này bằng:

Vì R1​, X1​, X2′​  là thông số cấu tạo của máy, gần như cố định, nên các yếu tố ảnh hưởng đến dòng khởi động của động cơ không đồng bộ 3 pha bao gồm: điện áp cấp U1 và điện trở Rotor R2‘ .

1. Ảnh hưởng của điện áp cấp U1Theo công thức ta thấy I2′​ tỉ lệ thuận với U1 , tức là khi ta giảm điện áp đặt vào động cơ thì dòng khởi động sẽ giảm theoỨng dụng thực tế:
   • Khởi động sao – tam giác: ban đầu đấu sao để điện áp pha giảm còn 13 lần so với điện áp dây, giúp dòng giảm ~3 lần, sau đó chuyển sang tam giác khi đã tăng tốc.
   • Khởi động bằng biến áp tự ngẫu: hạ điện áp cấp ban đầu, sau khi máy đạt tốc độ, nâng lên điện áp định mức.
   • Khởi động mềm: điều khiển điện áp khởi động bằng thyristor, cho phép tăng áp dần dần → giảm sốc dòng.
2. Ảnh hưởng của điện trở Rotot

Theo công thức ta thấy khi tăng R2‘  sẽ làm dòng khởi động giảm, đồng thời tăng mô-men mở máy (đến một giới hạn tối ưu).

Công thức tính R:

R: điện trở rotor (Ω)

ρ: điện trở suất vật liệu làm rotor (Ω·m)

l: chiều dài dây dẫn / thanh dẫn (chiều dài đường đi của dòng điện trong phần dẫn điện của Rotor) (m)

S: tiết diện dây dẫn / thanh dẫn rotor (m²)

Ứng dụng thực tế:

• Động cơ rotor dây quấn: nối thêm điện trở phụ vào mạch Rotor khi khởi động có thể  vừa giảm dòng khởi động của động cơ vừa tăng mô-men mở máy. Sau khi đạt tốc độ, điện trở phụ được loại bỏ để giảm tổn hao.

Tuy vậy, phương pháp này không thể áp dụng cho động cơ không đồng bộ 3 pha Rotor lồng sóc, vì Rotor lồng sóc có các thanh dẫn bằng nhôm hoặc đồng đúc trong rãnh rotor và được nối ngắn mạch ở hai đầu bằng vòng ngắn mạch. Các thanh dẫn này không có đầu dây hở để ta đưa điện trở phụ vào mạch rotor như ở rotor dây quấn.

Nên chạy sao sau bao nhiêu lâu thì chuyển tam giác. 

Trong thực tế khi thiết kế và thi công mạch khởi động sao – tam giác (star-delta), thời gian chuyển từ sao sang tam giác là một yếu tố rất quan trọng để đảm bảo:

• Động cơ đã đạt tốc độ gần định mức. 
• Tránh dòng khởi động quá lớn khi chuyển. 
• Đảm bảo không bị sụt áp hay rung lắc cơ khí.

Quãng thời gian nên đặt khi chuyển từ chạy sao sang chạy tam giác như sau:

Công suất động cơ	Thời gian chuyển đổi
<5kW	5-7s
5-10kW	7-10s
10-15kW	10-14s
15-20kW	14-18s
20-30kW	18-22s
>30kW	22-25s hoặc có thể hơn nếu tải nặng

 

• Giá trị cài đặt thời gian chuyển từ sao sang tam giác không có giá trị cố định. Đối với những con số như trên chỉ mang tính chất tham khảo hoặc kinh nghiệm khi làm việc lâu với các mạch đổi nối sao tam giác.
• Vì thời gian để chuyển từ sao sang tam giác chính là lúc ta thấy động cơ đạt từ 75%-90% tốc độ định mức. Nên chúng ta sẽ chọn thời gian này theo kinh nghiệm, datasheet của động cơ mà nhà sản xuất cấp (nếu có), hoặc quan sát thực tế khi nhìn rung chấn máy, dùng tai nghe hoặc nhìn xem lúc nào động cơ chạy ổn định.

Có một số người nói động cơ >7kW không nên chạy đổi nối sao tam giác mà nên dùng khởi động mềm hoặc biến tần => điều này không hoàn toàn đúng. Nếu tải ở mức trung bình không quá nặng ta vẫn có thể dùng được mạch đổi nối sao tam giác, còn nếu nặng ta nên có phương pháp khác như dùng bộ khởi động mềm hoặc sử dụng biến tần sẽ là phương pháp an toàn hơn.

Vì sao nói động cơ >7kW không nên chạy đổi nối sao tam giác.

Vấn đề	Giải thích
Mô-men xoắn lúc khởi động thấp	Khi đấu sao, mô-men khởi động chỉ bằng 1/3 so với khi khởi động trực tiếp. Nếu tải nặng (quán tính lớn, cần mô-men lớn như bơm, quạt, máy nén…) → động cơ không tăng tốc nổi.
Chuyển mạch gây xung điện	Khi chuyển từ sao → tam giác không đồng bộ → có thể gây sụt áp, xung dòng, làm ảnh hưởng thiết bị khác hoặc thậm chí gây hỏng mạch điện nếu không tính toán kỹ.
Đòi hỏi mạch điều khiển chính xác	Với động cơ lớn, việc điều khiển thời điểm chuyển mạch, tiếp điểm phải rất chắc chắn, chính xác, nếu không sẽ dễ gây cháy tiếp điểm, hỏng động cơ.
Không phù hợp tải nặng hoặc yêu cầu khởi động mềm	Với động cơ >7kW dùng cho tải nặng hoặc khởi động thường xuyên, mạch sao-tam giác không phù hợp bằng biến tần hoặc khởi động mềm (soft-starter).

Kết luận

Tủ khởi động sao tam giác là thành phần không thể thiếu trong các hệ thống điều khiển động cơ công nghiệp hiện nay, giúp giảm dòng khởi động, bảo vệ động cơ, đồng thời tiết kiệm năng lượng và kéo dài tuổi thọ thiết bị. Các loại tủ sao tam giác, tủ điện sao tam giác và tủ điện khởi động sao tam giác ngày càng đa dạng, phù hợp với các nhu cầu khác nhau của doanh nghiệp.

Việc hiểu rõ mạch sao tam giác cũng như ứng dụng của chúng sẽ giúp kỹ sư và kỹ thuật viên tối ưu hóa hệ thống, đảm bảo vận hành trơn tru, an toàn và hiệu quả. Từ sự lựa chọn thiết bị phù hợp đến thiết kế mạch tối ưu, tất cả đều góp phần nâng cao năng suất sản xuất và giảm thiểu chi phí bảo trì, sửa chữa trong dài hạn.

Mua Tủ Khởi Động Sao Tam Giác Ở Đâu?

Nếu bạn đang tìm kiếm tủ khởi động sao tam giác chất lượng, hãy liên hệ với BachKhoaTech. Chúng tôi cung cấp các giải pháp tủ điện công nghiệp đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật cao, đảm bảo hiệu quả và độ bền cho hệ thống của khách hàng.

Hiện nay, BachKhoaTech đã cho ra đời nhiều loại tủ khởi động sao tam giác nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng và hệ thống động cơ của khách hàng. Cụ thể:

 

Vì Sao Doanh Nghiệp Nên Chọn BachKhoaTech?

✅ Giải pháp thiết kế riêng theo thực tế xưởng.

✅ Thiết bị chính hãng, độ bền cao, dễ bảo trì.

✅ Tư vấn – lắp đặt – hướng dẫn vận hành tận nơi.

✅ Chi phí đầu tư hợp lý cho doanh nghiệp vừa và nhỏ.

✅ Bảo hành – hỗ trợ kỹ thuật lâu dài, nhanh chóng.

 

Liên hệ mua hàng

📞 Hotline hỗ trợ kỹ thuật & tư vấn: 0583.333.304 💡

Chúng tôi chuyên cung cấp thiết bị điện công nghiệp & giải pháp tự động hóa, hỗ trợ từ A-Z.

📲 Theo dõi chúng tôi để nhận thêm nhiều video chia sẻ hữu ích, những kinh nghiệm làm việc hay ho và những giải pháp tự động mới nhất hiện nay:

🔧 TikTok: https://www.tiktok.com/@bachkhoatech_all

📺 YouTube: https://www.youtube.com/@BachkhoaTech

📘 Fanpage: https://www.facebook.com/bachkhoatech247

————————-

BACHKHOATECH – Giải pháp chuẩn, kỹ thuật thật – Biến mọi thứ phức tạp thành đơn giản