Động Cơ AC

ĐỘNG CƠ AC AC motor NGUYỄN TẤN ĐỜI HCMC UTE – EEE Giới thiệu z Thiết bị điện chuyển đổi điện năng AC thành cơ năng z Ứng dụng nhiều trong công nghiệp do nguồn điện có sẵn z Đơn giản, hiệu quả z Vận hành tin cậy hơn động cơ DC z Đặc tính moment-tốc độ ổn định Nguyên lý hoạt động z 3 cuộn dây đặt lệch 1200 trong không gian z Cấp điện 3 pha sẽ tạo ra từ trường quay z Đặt vào các thanh dẫn điện thì từ trường sẽ tạo ra SĐĐ trong đó z Nối các thanh dẫn với nhau sẽ xuất hiện dòng ngắn mạch z Các thanh dẫn sẽ quay Cấu tạo z Gồm 3 phần chính: • Stator: phần đứng yên của động cơ • Rotor: phần quay của động cơ • Vỏ: bảo vệ rotor và stator Stator z Lõi: ghép bởi nhiếu lá kim loại mỏng (giảm tổn hao) z 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 z Lõi: ghép bởi các lá thép z Các thanh dẫn điện - thường bằng nhôm - (hoặc dây quấn) được đặt vào các khe hở của lõi z Các thanh dẫn được nối với 2 vòng ở 2 đầu z Có trục xoay bên trong Vỏ bảo vệ Phân loại z Động cơ 3 pha • Động cơ không đồng bộ • Động cơ đồng bộ z Động cơ 1 pha • Vòng ngắn mạch • Có tụ điện • Có cổ góp Cấu tạo Động cơ KĐB 3 pha z Loại rotor lồng sóc z 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 z Tốc độ từ trường quay: n0 = 60f1/p (rpm) p: số đôi cực từ stator z Hệ số trượt: s = (n0 – n2)/n0 (0<= s <=1) z Tốc độ đồng bộ của rotor n0 z Tốc độ không đồng bộ của rotor n2 Đặc tính cơ động cơ 3 pha Động cơ Đồng bộ 3 pha z Nguyên lý chung: • Đặt kim nam châm trong từ trường quay 3 pha • Kim nam châm sẽ quay cùng tốc độ từ trường z Động cơ ĐB: thay thế rotor vào vị trí nam châm z Tốc độ quay đồng bộ: n0=60f/p (rpm) Động cơ Đồng bộ 3 pha z Cấu tạo: • Stator: tương tự KĐB • Rotor: nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm DC z Ưu điểm: • ổn định tốc độ • Hiệu suất cao • Độ tin cậy cao z Ứng dụng tải lớn Động cơ 1 pha z Sử dụng phổ biến trong dân dụng z Rotor lồng sóc z Công suất <1KW Động cơ 1 pha z 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 z 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 z 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 z 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 z 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 Động cơ 3 pha làm việc 1 pha Các thông số quan trọng z Nhãn động cơ z Điện áp nguồn z Dòng điện khi kéo đủ tải z Tốc độ định mức z Hệ số làm việc z Lớp cách điện z Hiệu suất Khởi động z Động cơ công suất nhỏ: • Mở máy trực tiếp z 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 z Động cơ 3 pha: • Đảo 2 trong 3 pha z Động cơ 1 pha: • Đổi đầu dây cuộn phụ Thay đổi tốc độ z Thay đổi điện trở mạch phần ứng z Thay đổi áp phần cảm z Thay đổi tần số nguồn z Thay đổi số đôi cực z Riêng động cơ ĐB: • Không thể thay đổi mạch động cơ • Chỉ có thể chỉnh thay đổi tần số nguồn