Công suất cung cấp điện phù hợp cho động cơ cảm ứng ba pha đòi hỏi phải xem xét toàn diện đặc tính khởi động, tải vận hành, hiệu suất và độ ổn định của hệ thống. Định cỡ phù hợp đảm bảo rằng thiết bị cung cấp điện (máy phát điện, máy biến áp, bộ truyền động tần số thay đổi) đáp ứng nhu cầu của động cơ mà không cần thiết kế quá mức, gây lãng phí tài nguyên. Dưới đây là phân tích chi tiết về các nguyên tắc kết hợp chính cho các loại nguồn điện khác nhau.
Máy phát điện phải đáp ứng nhu cầu năng lượng tức thời cao nhất của động cơ (đặc biệt là dòng khởi động) trong khi vẫn duy trì độ ổn định điện áp và độ chính xác tần số.
Các thông số chính:
• Phương pháp khởi động động cơ (DOL, sao-tam giác, khởi động mềm, VFD).
• Hệ số dòng khởi động (5–7× dòng định mức cho DOL).
• Hệ số công suất (thường là 0,8–0,9 đối với động cơ).
• Đáp ứng nhất thời của máy phát (sụt điện áp ≤15%, dao động tần số ≤±5%).
Để bắt đầu trực tiếp trên mạng (DOL):
Máy phát điện kVA=Động cơ kW×Dòng khởi động/Hiệu suất máy phát×Hệ số công suất
Đối với bộ khởi động mềm/VFD:
Máy phát điện kVA=1,5×Động cơ kW
• Khởi động DOL: Công suất máy phát điện ≥ 3× công suất động cơ (ví dụ: động cơ 30 kW → máy phát điện 90 kVA).
• Khởi động VFD: Công suất máy phát ≥ 1,5× công suất động cơ.
• Nhiều động cơ: Tổng kVA khởi động động cơ lớn nhất + công suất chạy của động cơ khác.
Máy biến áp phải hạn chế sụt áp trong quá trình khởi động động cơ (10–15%) trong khi vẫn đáp ứng được các tải kết nối khác.
Các thông số chính:
• Bắt đầu bội số hiện tại.
• Trở kháng máy biến áp (thường là 4–6%).
• Tốc độ tải (khuyến nghị ≤80% khi vận hành liên tục).
Đối với động cơ đơn:
Máy biến áp kVA=Động cơ kW×Bội dòng khởi động/Hệ số công suất
Đối với nhiều động cơ:
Máy biến áp kVA=1,25×(Tổng tải chạy + kVA khởi động động cơ lớn nhất)
• Khởi động DOL: Máy biến áp ≥ 3× công suất động cơ (ví dụ: động cơ 11 kW → máy biến áp 35 kVA).
• Khởi động sao-tam giác: Máy biến áp ≥ 2× công suất động cơ.
• Động cơ dùng nguồn VFD: Công suất đầu vào máy biến áp ≥ 1,2× VFD (có tính đến sóng hài).
VFD phải phù hợp với dòng điện định mức, công suất quá tải và giới hạn nhiệt của động cơ, với mức giảm bổ sung đối với sóng hài hoặc nhiệt độ cao.
Các thông số chính:
• Công suất định mức và quá tải của động cơ (VFD phải hỗ trợ quá tải 1,5× trong 1 phút).
• Tần số sóng mang (tần số cao hơn làm tăng tổn thất chuyển mạch).
• Nhiệt độ môi trường xung quanh (yêu cầu giảm công suất trên 40°C).
Dòng định mức VFD=1,1×Dòng tải đầy động cơ (FLC)
Hướng dẫn lựa chọn nguồn điện:
• Mục đích chung: Công suất VFD ≥ 1,1× công suất động cơ (ví dụ: động cơ 15 kW → 18,5 kW VFD).
• Công suất lớn (ví dụ: cần cẩu): Công suất VFD ≥ 1,5× công suất động cơ.
• Tải mô-men xoắn không đổi (băng tải): công suất động cơ 1,1×.
• Tải mô-men xoắn thay đổi (quạt/máy bơm): 1× công suất động cơ.
• Môi trường nhiệt độ cao: Thêm mức ký quỹ 10–20%.
1. Tối ưu hóa phương pháp khởi động: Ưu tiên bộ khởi động mềm hoặc VFD để giảm nhu cầu cung cấp điện.
2. Dự phòng hệ thống:
• Máy phát điện/máy biến áp: 10–20% công suất dự phòng.
• VFD: Làm mát chuyên dụng để tránh giảm công suất.
3. Hiệu quả và cân bằng chi phí:
• Chu trình công suất cao: Sử dụng máy biến áp hiệu suất cao (ví dụ SCB13).
• Hoạt động không liên tục: Công suất thấp hơn có thể chấp nhận được.
|
Nguồn điện |
Nguyên tắc kết hợp cốt lõi |
Tỷ lệ công suất điển hình |
|
Máy phát điện |
Phản ứng nhất thời + dòng khởi động |
DOL: 3–4× công suất động cơ |
|
Máy biến áp |
Giới hạn sụt áp + xếp chồng tải |
DOL: công suất động cơ 3× |
|
VFD |
Dòng điện định mức + khả năng quá tải |
Chung: công suất động cơ 1,1× |
Việc kết hợp nguồn điện phù hợp sẽ ngăn ngừa lỗi khởi động động cơ, quá nhiệt hoặc mất ổn định lưới điện, đảm bảo hoạt động an toàn, hiệu quả và tiết kiệm chi phí. Xu hướng trong tương lai bao gồm các hệ thống thích ứng tải thông minh và VFD dựa trên chất bán dẫn băng thông rộng để tối ưu hóa hơn nữa.
Điều khoản chính:
DOL (Trực tiếp trực tuyến)
kVA (Kilovolt-Ampe)
VFD (Ổ tần số thay đổi)
SCB13 (Máy biến áp loại khô hiệu suất cao)
Phiên bản này cung cấp các hướng dẫn hữu ích với các công thức và ví dụ thực tế, phù hợp với tài liệu kỹ thuật hoặc tài liệu đào tạo. Hãy cho chúng tôi biết nếu bạn muốn nhấn mạnh bất kỳ phần cụ thể nào!
