Khởi động mềm là gì ? Nguyên lý hoạt động, ứng dụng và ưu điểm của khởi động mềm

Khởi động mềm là một khí cụ điện hiện đại giải quyết được các nhược điểm khởi động của động cơ không đồng bộ 3 pha như dòng khởi động lớn, gây sụt áp trên lưới… cũng như những nhược điểm trong quá trình dừng của động cơ.

Khởi động mềm là gì ?

Khởi động mềm (soft start) là khí cụ điện dùng để hỗ trợ quá trình khởi động động cơ không đồng bộ 3 pha công suất trung bình và lớn. Giúp bảo vệ động cơ khỏi hư hại do dòng khởi động lớn và đột ngột, và tránh sụt áp hệ thống lưới điện làm hư hại các thiết bị điện khác trên cùng lưới và ảnh hưởng về cơ khí.

Khởi động mềm (soft start) là khởi động dùng bộ biến đổi điện áp xoay chiều để điều khiển điện áp stator của động cơ bắng cách điều khiển góc kích SCR. Ưu điểm là điều chỉnh trơn, phạm vi điêu chỉnh rộng. Kết hợp khởi mềm và dừng mềm một cách linh hoạt.

Nguyên lý hoạt động của khởi động mềm:

Cấu tạo của khởi động mềm gồm 3 cặp thyristor (SCR) đấu song song ngược. Ở trạng thái ngắt, thyristor ngăn không cho dòng điện chạy qua, khi có lệnh mở, thyristo mở dần góc kích (góc mở của các van bán dẫn) cho phép dòng điện chạy qua từ từ, động cơ bắt đầu khởi động và tăng tốc dần. Điện áp được điều khiển bằng cách điều khiển góc mở của van. Khi van mở hoàn toàn, điện áp đạt đến giá trị điện áp định mức và lúc đó động cơ sẽ đạt đến tốc độ tối đa cho phép. Vì mô-men động cơ tỉ lệ với bình phương điện áp, dòng điện tỉ lệ với điện áp, mô-men gia tốc và dòng điện khởi động được hạn chế thông qua điều chỉnh trị số hiệu dụng của điện áp. 

Khi động cơ đạt đến tốc độ định mức, contactor bypass trong khởi động mềm được đóng lại, hệ thống tự động bypass qua điện lưới mà không qua bộ thyristo.

Khởi động mềm thường được sử dụng trong các ứng dụng như:

  • Yêu cầu động cơ tăng tốc và tăng momen xoắn từ từ khi khởi động hoặc dừng động cơ

  • Hạn chế dòng khởi động cao cho các động cơ lớn để tránh các vấn đề về sụt áp lưới điện hoặc hư hỏng động cơ

  • Kiểm soát tốc độ khởi động để tránh momen xoắn hoặc lực căng đột ngột gây hư hỏng cho các hệ thống cơ khí như băng tải, hệ thống dẫn động bằng dây đai, bánh răng, khớp nối

  • Ứng dụng động cơ bơm để tránh tăng áp đột ngột khi bắt đầu bơm, gây búa nước làm vỡ đường ống. 

Lợi ích của Khởi động mềm là gì ?

  • Hỗ trợ quá trình khởi động, quá trình dừng,  giảm sụt áp điện lưới

  • Bảo vệ động cơ khi có sự cố quá dòng, quá áp, mất pha, lỗi pha đầu vào và đầu ra, non tải, bảo vệ ngắn mạch cho tải, bảo vệ quá tải

  • Tăng tuổi thọ động cơ và các chi tiết thiết bị cơ khí