Động cơ điện không đồng bộ: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Thứ Ba, 11 Tháng Mười Hai, 2018 84 lượt xem Chia sẻ bài viết:
Động cơ điện không đồng bộ

Ngày nay, động cơ điện không đồng bộ được ứng dụng rộng rãi, tuy nhiên không phải ai cũng biết được nguyên lý hoạt động và cấu tạo của động cơ điện không đồng bộ. Động cơ điện không đồng bộ (KDB) thường được sử dụng rất nhiều trong cuộc sống, ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: máy bơm nước, máy nén khí, tời kéo, dụng cụ cầm tay…Trong bài viết này Thegioidienco sẽ cùng các bạn tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ điện không đồng bộ.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động động cơ điện không đồng bộ

1. Cấu tạo

Cấu tạo của động cơ điện không đồng bộ
Cấu tạo của động cơ điện không đồng bộ

Cơ cấu động cơ điện không đồng bộ phụ thuộc vào kiểu loại vỏ bọc kín hoặc hở, là do hệ thống làm mát bằng cánh quạt thông gió đặt ở bên trong hay bên ngoài động cơ điện.
Nhìn chung động cơ điện có hai phần chính là phần tĩnh và phần quay.

1.1. Phần tỉnh

Phần tĩnh hay còn gọi là stato gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn

a. Lõi thép

Là bộ phận dẩn từ của máy có dạng hình trụ rổng, lõi thép được làm bằng các lá thép kỹ thuật điện dày 0,35 đén 0,5 mm, được dập theo hình vành khăn, phía trong có xẻ rảnh để đặt dây quấn và được sơn phủ trước khi ghép lại.

b. Dây quấn

Dây quấn stato làm bằng dây đồng hoặc dây nhôm đặt trong các rảnh của lõi thép.
Hai bộ phận chính trên còn có các bộ phận phụ bao bọc lõi thép là vỏ máy được làm bằng nhôm hoặc gang dùng để giử chặt lõi thép phía dưới là chân đế để bắt chặt vào bệ máy, hai đầu có hai nắp làm bằng vật liệu cùng loại với vỏ máy, trong nắp có ổ đỡ (hay còn gọi là bạc) dùng để đở trục quay của rôto.

1.2. Phần quay

Hay còn gọi là rôto, gồm có lõi thép, dây quấn và trục máy.

a. Lõi thép

Có dạng hình trụ đặc làm bằng các lá thép kỹ thuật điện, dặp thành hình dĩa và ép chặt lại, trên mặt có các đường rãnh để đặt các thanh dẩn hoặc dây quấn. Lõi thép được ghép chặt với trục quay và đặt trên hai ổ đở của stato.

b. Dây quấn

Trên rôto có hai loại: rôto lồng sốc và rôto dây quấn.
– Loại rôto dây quấn có dây quấn giống như stato, loại này có ưu điểm là môment quay lớn nhưng kết cấu phức tạp, giá thành tương đối cao.
– Loại rôto lồng sóc: kết cấu của loại này rất khác với dây quấn của stato. Nó được chế tạo bằng cách đúc nhôm vào các rãnh của rôto, tạo thành các thanh nhôm và được nối ngắn mạch ở hai đầu và có đúc thêm các cánh quạt để làm mát bên trong khi rôto quay.
Phần dây quấn được tạo từ các thanh nhôm và hai vòng ngắn mạch có hình dạng như một cái lồng nên gọi là rôto lồng sóc. Các đường rãnh trên rôto thông thường được dập xiên với trục, nhằm cải thiện đặt tính mở máy và giảm bớt hiện tượng rung chuyển do lực điện từ tác dụng lên rôto không liên tục.

2. Nguyên lý hoạt động

Muốn cho động cơ làm việc, stato của động cơ cần được cấp dòng điện xoay chiều. Dòng điện qua dây quấn stato sẽ tạo ra từ trường quay với tốc độ:n=60. f/p (vòng/phút)
trong đó: f- là tần số của nguồn điện
p- là số đôi cực của dây quấn stato
Trong quá trình quay từ trường này sẽ quét qua các thanh dẩn của rôto, làm xuất hiện sức điện động cảm ứng. Vì dây quấn rôto là kín mạch nên sức điện động này tạo ra dòng điện trong các thanh dẩn của rôto. Các thanh dẩn có dòng điện lại nằm trong từ trường, nên sẽ tương tác với nhau, tạo ra lực điện từ đặc vào các thanh dẩn.
Tổng hợp các lực này sẽ tạo ra môment quay đối với trục rôto, làm cho rôto quay theo chiều của từ trường.
Khi ĐC làm việc, tốc độ của rôto (n) luôn nhỏ hơn tốc độ của từ trường (n1) ( tứclà n
Kết quả là rôto quay chậm lại nên luôn nhỏ hơn n1, vì thế động cơ được gọi là động cơ không đồng bộ.
Độ sai lệch giữa tốc độ rôto và tốc độ từ trường được goi là hệ số trược, ký hiệu là: S và được tính bằng:
Thông thường hệ số trược vào khoảng 2% đến 10%

Sự khác biệt giữa động cơ điện đồng bộ và động cơ điện không đồng bộ

1. Động cơ điện đồng bộ

Động cơ điện đồng bộ
Động cơ điện đồng bộ

Động cơ đồng bộ là cấu trúc động cơ đặc biệt mà rotor quay cùng tốc độ với tốc độ từ trường Stator.

Có 2 loại động cơ đồng bộ:

  • Kích từ độc lập: sử dụng nguyên tắc tương tự như động cơ từ

Đây là động cơ có từ trở thay đổi gồm rotor thép có các răng, kiểu cực lồi.

Để chuyển rotor sang vị trí kế tiếp, mạch điều khiển phải tuần tự chuyển công suất sáng các cuộn dây một cách tuyến tính tương tự như động cơ bước.

  • Kích từ trực tiếp: dùng với nam châm vĩnh cửu.

Thiết kế này sử dụng một rotor có chứa các nam châm vĩnh cửu và các nam châm này có thể được lắp trên bề mặt hoặc ráp ở phía trong.

2. Động cơ điện không đồng bộ

Động cơ điện không đồng bộ
Động cơ điện không đồng bộ

Những động cơ dựa trên nguyên tắc cảm ứng điện từ đều được gọi là động cơ không đồng bộ

Sự trượt giữa tốc độ quay của từ trường và tốc độ quay chậm hơn của rotor là bản chất không đồng bộ của việc vận hành động cơ điện tử.

Động cơ không đồng bộ có một thành phần quay (rotor) được mô phỏng như kiểu lồng sóc.

Cái lồng sóc này gồm nhiều thanh nhôm hoặc thanh đồng nối với nhau bằng 2 vòng dẫn điện ở 2 đầu làm các thanh gắn mạch hoàn toàn với nhau. Phần lõi của rotor được làm bằng thép.

Ngoài động cơ không đồng bộ có sử dụng lồng sắt thì còn có nhiều loại sử dụng cuộn dây nhằm giảm bớt dòng khởi động của động cơ nhờ vào các điện trở được đấu nối tiếp vào mỗi cuộn dây.

Phần Stator của động cơ là phần đứng yên trong động cơ được nối với nguồn điện xoay chiều AC để tạo ra dòng điện chạy bên trong nó.

Xem thêm: Máy phát điện gia đình: cách sử dụng và các loại máy tốt nên mua

Trên đây chúng ta đã tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt dộng của động cơ điện không đồng bộ. Đồng thời cũng so sánh sự khác nhau giữa động cơ điện không đồng bộ với động cơ điện đồng bộ. Hy vọng qua bài viết này, các bạn có thể hiểu rỏ được động cơ của mình hoạt động như thế nào.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *


Hotline: 0938.441.404
Chat Facebook
Gọi điện ngay