ĐỘNG CƠ AC
AC motor
NGUYỄN TẤN ĐỜI
HCMC UTE – EEE
Giới thiệu
Thiết bị điện chuyển đổi điện năng AC thành cơ năng
Ứng dụng nhiều trong công nghiệp do nguồn điện có sẵn
Đơn giản, hiệu quả
Vận hành tin cậy hơn động cơ DC
Đặc tính moment-tốc độ ổn định
Ứng dụng động cơ AC
Nguyên lý hoạt động
3 cuộn dây đặt lệch 1200 trong không gian
Cấp điện 3 pha sẽ tạo ra từ trường quay
Đặt vào các thanh dẫn điện thì từ trường sẽ tạo ra SĐĐ trong đó
Nối các thanh dẫn với nhau sẽ xuất hiện dòng ngắn mạch
Các thanh dẫn sẽ quay
Cấu tạo
Gồm 3 phần chính:
Stator: phần đứng yên của động cơ
Rotor: phần quay của động cơ
Vỏ: bảo vệ rotor và stator
Stator
Lõi: ghép bởi nhiếu lá kim loại mỏng (giảm tổn hao)
Dây quấn:
Đặt cách điện trong các khe của lõi theo nhiều nhóm
Nối trực tiếp với nguồn AC
Mỗi nhóm dây sẽ tạo thành nam châm điện
Rotor
Lõi: ghép bởi các lá thép
Các thanh dẫn điện được đặt vào các khe hở của lõi
Thanh nhôm: rotor lồng sóc
Dây quấn: rotor dây quấn
Các thanh dẫn được nối với 2 vòng ở 2 đầu
Có trục xoay bên trong
Vỏ bảo vệ
Phân loại
Động cơ 3 pha
Động cơ không đồng bộ
Động cơ đồng bộ
Động cơ 1 pha
Vòng ngắn mạch
Có tụ điện
Có cổ góp
Cấu tạo Động cơ KĐB 3 pha
Loại rotor lồng sóc
Loại rotor dây quấn
Ký hiệu Động cơ KĐB 3 pha
a) Loại rotor lồng sóc
b) Loại rotor dây quấn
Nối dây Stator ĐC KĐB 3 pha
Tốc độ quay
Tốc độ từ trường quay:
n0 = 60f1/p (rpm) p: số đôi cực từ stator/pha
Hệ số trượt:
s = (n0 – n2)/n0 (0<= s <=1)
Tốc độ đồng bộ của rotor n0
Tốc độ không đồng bộ của rotor n2
Đặc tính cơ động cơ 3 pha
Động cơ Đồng bộ 3 pha
Nguyên lý chung:
Đặt kim nam châm trong từ trường quay 3 pha
Kim nam châm sẽ quay cùng tốc độ từ trường
Động cơ ĐB: thay thế rotor vào vị trí nam châm
Tốc độ quay đồng bộ:
n0=60f/p (rpm)
Động cơ Đồng bộ 3 pha
Cấu tạo:
Stator: tương tự KĐB
Rotor: nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm DC
Ưu điểm:
ổn định tốc độ
Hiệu suất cao
Độ tin cậy cao
Ứng dụng tải lớn
Động cơ 1 pha
Sử dụng phổ biến trong dân dụng
Rotor lồng sóc
Công suất <1KW
Động cơ 1 pha
Nguyên lý:
Cấp điện 1 pha dây quấn Stator
Từ trường đập mạch: gồm 2 từ trường quay bằng và ngược chiều nhau
Không làm quay Rotor
Không có moment mở máy
Để tạo moment quay phải thêm cuộn dây phụ lệch 900 với cuộn chính (dùng R, C hoặc L)
Cuộn dây phụ chỉ có tác dụng mở máy
Động cơ 1 pha
Động cơ 1 pha
Các phương pháp đóng cắt cuộn phụ:
Dùng công tắc ly tâm gắn với trục quay:
Tốc độ đạt định mức ngắt cuộn phụ
Rơle dòng điện nối tiếp cuộn chính:
Dòng điện mở máy làm rơle đóng cuộn phụ
Dùng nút nhấn:
Chỉ nhấn nút khi mở máy
Động cơ 1 pha
Động cơ 1 pha
Động cơ 1 pha vòng ngắn mạch cực từ:
Không dùng cuộn phụ
2 cực từ Stator có quấn cuộn kích từ
Đầu mỗi cực từ xẻ rãnh đặt vòng ngắn mạch
Công suất nhỏ, <300W
Không đảo chiều được
ST: Shunt Từ - giảm từ trường tản
và cân bằng từ thông trong vùng có
và không có vòng ngắn mạch
Động cơ 1 pha
Động cơ 1 pha có tụ điện:
Rotor lồng sóc
Stator có 2 cuộn dây: cuộn chính nối trực tiếp với nguồn, cuộn phụ có tụ điện
Moment mở máy nhỏ
Thêm tụ mở máy để tăng moment mở máy
Động cơ 1 pha
Động cơ 1 pha có cổ góp:
Tương tự động cơ DC kích từ nối tiếp
Stator gồm nhiều lá thép kỹ thuật điện
Cuộn dây stator mắc nối tiếp cuộn dây Rotor qua cổ góp – chổi than
Từ trường đập mạch tác dụng vào dòng Rotor lực từ
Đặc tính cơ các loại ĐC 1 pha
Các thông số quan trọng
Điện áp nguồn
Dòng điện khi kéo đủ tải
Tốc độ định mức
Hệ số làm việc
Lớp cách điện
Hiệu suất
Nameplate
Khởi động
Động cơ công suất nhỏ:
Mở máy trực tiếp
Động cơ công suất lớn:
Thêm điện trở mạch Rotor (Rotor dây quấn)
Thêm điện trở hoặc điện kháng mạch Stator
Dùng biến áp tự ngẫu
Đổi nối Y/Δ
Đảo chiều quay
Động cơ 3 pha:
Đảo 2 trong 3 pha
Động cơ 1 pha:
Đổi đầu dây cuộn phụ
Thay đổi tốc độ
Thay đổi điện trở mạch phần ứng
Thay đổi áp phần cảm
Thay đổi tần số nguồn
Thay đổi số đôi cực
Riêng động cơ ĐB:
Không thể thay đổi mạch động cơ
Chỉ có thể chỉnh thay đổi tần số nguồn