Dòng định mức, tốc độ đồng bộ, hệ số trượt, mô-men định mức/khởi động, dòng khởi động trực tiếp và khi khởi động sao – tam giác.
Giải thích chi tiết
- Bài toán dùng để làm gì
- Hình dung đơn giản
- Kiến thức nền cần có
- Các đại lượng và lấy số liệu ở đâu
- Xây dựng công thức từng bước
- Lời giải mẫu từng bước
- Áp dụng thực tế và lưu ý
Bài toán dùng để làm gì
Động cơ điện không đồng bộ 3 pha (động cơ lồng sóc) là “sức kéo” của hầu hết máy trong xưởng. Từ thông số trên nhãn, bài toán tính dòng định mức, tốc độ đồng bộ, hệ số trượt, mô-men định mức và khởi động, dòng khởi động trực tiếp và khi khởi động sao – tam giác, rồi kiểm tra động cơ có khởi động được tải không.
Hình dung đơn giản
Hãy tưởng tượng
Từ trường trong động cơ quay như một cái đu quay, rotor chạy theo sau và luôn chậm hơn một chút (gọi là trượt) – nhờ chậm hơn mà nó mới bị kéo đi. Lúc khởi động, động cơ hút dòng rất lớn (gấp 6–8 lần) giống người đẩy xe bị kẹt phải dồn hết sức; đấu sao lúc đầu giúp giảm cú giật này.
Kiến thức nền cần có
Đọc lại các mục sau ở Chương 0 nếu chưa nắm chắc: 0.2 đơn vị (V, A, kW) · 0.4 mô-men · 0.11 quay · 0.12 công suất, hiệu suất
Các đại lượng và lấy số liệu ở đâu
| Ký hiệu | Ý nghĩa | Đơn vị | Lấy số liệu ở đâu |
|---|---|---|---|
| P, U | Công suất cơ định mức và điện áp dây | kW, V | Nhãn động cơ; lưới xưởng Việt Nam 380–400 V |
| η, cosφ | Hiệu suất và hệ số công suất | – | Nhãn hoặc catalogue ABB, Siemens, WEG, Teco, Hem; IE3 7,5 kW ≈ 0,90 |
| f, p | Tần số lưới, số đôi cực | Hz, – | 50 Hz; 2 cực p = 1, 4 cực p = 2, 6 cực p = 3 |
| n | Tốc độ định mức ghi trên nhãn | v/ph | Nhãn (ví dụ 1455 v/ph) |
| Tkđ/Tđm, Ikđ/Iđm | Tỉ số mô-men và dòng khởi động so với định mức | – | Catalogue ABB/Siemens: thường 2–3 và 6–8 |
| TL | Mô-men cản của máy lúc khởi động | Nm | Tính từ cơ cấu; bơm/quạt nhỏ, băng tải đầy tải lớn |
Xây dựng công thức từng bước
Công thức tổng quát không “từ trên trời rơi xuống”: nó được ghép từ những công thức con đơn giản. Đi lần lượt từng bước:
Bước 1. Dòng định mức
Công suất điện vào = P/η; với mạch 3 pha P = √3·U·I·cosφ, suy ra dòng:
In = P / (√3·U·η·cosφ)
Bước 2. Tốc độ đồng bộ và hệ số trượt
Từ trường quay theo tần số lưới và số đôi cực; rotor chậm hơn một chút:
ns = 60·f/p ; s = (ns − n)/ns
Bước 3. Mô-men định mức và khởi động
Đổi công suất ra mô-men, nhân tỉ số catalogue cho mô-men khởi động:
Tn = 9550·P/n ; Ts = (Tkđ/Tđm)·Tn
Bước 4. Dòng khởi động
Khởi động trực tiếp hút dòng gấp nhiều lần; đấu sao – tam giác giảm cả dòng và mô-men 3 lần:
Is = (Ikđ/Iđm)·In ; IsY = Is/3 ; TsY = Ts/3
Bước 5. Kiểm tra khởi động
Mô-men khởi động phải lớn hơn mô-men cản ít nhất 20 % để động cơ tăng tốc được:
Ts ≥ 1,2·TL ; TsY ≥ 1,2·TL

Lời giải mẫu từng bước (số liệu mẫu của công cụ tính ở đầu trang)
Bước A – Số liệu đầu vào (ô vàng của công cụ tính). Đây là bộ số ví dụ có sẵn; khi làm thật bạn thay bằng số của mình:
| TT | Đại lượng | Ký hiệu | Giá trị | Đơn vị | Ghi chú / nguồn |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Công suất định mức | P | 7,5 | kW | |
| 2 | Điện áp dây | U | 400 | V | |
| 3 | Hiệu suất | η | 0,9 | IE3 7,5 kW ≈ 0,90 | |
| 4 | cosφ | cosφ | 0,84 | ||
| 5 | Tần số | f | 50 | Hz | |
| 6 | Số đôi cực | p | 2 | 2 cực: 1 · 4 cực: 2 · 6 cực: 3 | |
| 7 | Tốc độ định mức (nhãn) | n | 1 455 | v/ph | |
| 8 | Tỉ số Tkđ/Tđm | kT | 2,2 | Catalogue | |
| 9 | Tỉ số Ikđ/Iđm | kI | 7 | Catalogue | |
| 10 | Mô-men cản khi khởi động | TL | 30 | Nm |
Bước B – Tính lần lượt (web tự tính, bạn có thể bấm tay để kiểm tra lại). Dòng xanh lá là kết quả chính:
| TT | Đại lượng | Ký hiệu | Kết quả | Đơn vị | Công thức / cách tính |
|---|---|---|---|---|---|
| 11 | DÒNG ĐỊNH MỨC | In | 14,32 | A | I = P/(√3·U·η·cosφ) |
| 12 | Tốc độ đồng bộ | ns | 1 500 | v/ph | ns = 60f/p |
| 13 | Hệ số trượt | s | 3 % | s = (ns − n)/ns | |
| 14 | Mô-men định mức | Tn | 49,23 | Nm | T = 9550·P/n |
| 15 | Mô-men khởi động | Ts | 108,3 | Nm | |
| 16 | Dòng khởi động trực tiếp | Is | 100,2 | A | |
| 17 | Mô-men khởi động sao – tam giác | TsY | 36,1 | Nm | Y–Δ: mô-men và dòng giảm 3 lần |
| 18 | Dòng khởi động sao – tam giác | IsY | 33,41 | A | |
| 19 | Khởi động trực tiếp: Tkđ ≥ 1,2·T cản | Kiểm tra | ĐẠT | ||
| 20 | Khởi động Y–Δ: Tkđ/3 ≥ 1,2·T cản | Kiểm tra | ĐẠT |
Bước C – Kết luận ví dụ
Kết quả chính: DÒNG ĐỊNH MỨC = 14,32 A; Mô-men định mức = 49,23 Nm.
Kiểm tra: Khởi động trực tiếp: Tkđ ≥ 1,2·T cản: ĐẠT; Khởi động Y–Δ: Tkđ/3 ≥ 1,2·T cản: ĐẠT.
Nếu đổi số liệu ở ô vàng, mọi kết quả tự tính lại. Ô nào báo KHÔNG ĐẠT thì xem mục Áp dụng thực tế bên dưới để biết cần sửa gì.
Áp dụng thực tế và lưu ý
- Dòng In dùng để chọn CB, contactor, rơ-le nhiệt và dây (TB27). Rơ-le nhiệt đặt bằng In trên nhãn.
- Nếu khởi động sao – tam giác KHÔNG ĐẠT (tải nặng lúc khởi động như băng tải đầy, máy nghiền): dùng biến tần hoặc khởi động mềm, hoặc khởi động trực tiếp nếu lưới cho phép.
- Động cơ ≥ 5,5–7,5 kW thường không nên khởi động trực tiếp vì dòng lớn làm sụt áp lưới, ảnh hưởng máy hàn robot cùng nguồn.
- Đọc nhãn: 400 V Δ / 690 V Y nghĩa là ở lưới 400 V phải chạy tam giác – mới dùng được khởi động sao – tam giác.
- Lỗi hay gặp: tính dòng bằng P/(√3·U) quên η và cosφ, kết quả nhỏ hơn thực tế khoảng 25 %.