Động cơ cảm ứng 3 pha
Động cơ cảm ứng ba pha còn được gọi là động cơ không đồng bộ và nó là loại động cơ được sử dụng phổ biến nhất trong các ứng dụng công nghiệp. Cụ thể, thiết kế lồng sóc là động cơ điện được sử dụng rộng rãi nhất trong các ứng dụng công nghiệp.
Động cơ cảm ứng ba pha được chạy với tốc độ không đổi từ không tải đến đầy tải. Mặt khác, tốc độ phụ thuộc vào tần số và do đó các động cơ này không thích ứng hiệu quả để điều khiển tốc độ. Chúng đơn giản, chắc chắn, giá thành rẻ, dễ bảo trì và có thể được sản xuất với các đặc điểm phù hợp với hầu hết các yêu cầu công nghiệp.
Cấu tạo động cơ cảm ứng 3 pha
Nó bao gồm một stato với các cuộn dây stato và một rôto. Stato mang dây quấn 3 pha hoặc dây quấn stato trong khi rôto mang dây quấn hoặc dây quấn rôto ngắn mạch. Và rôto được phân biệt với stato bằng một khe hở không khí nhỏ trong khoảng từ 0,4mm đến 4mm, dựa vào công suất của động cơ. Khi đặt điện áp ba pha vào cuộn dây stato, một từ trường quay được thiết lập. Khi từ trường quay, dòng điện sinh ra trong các dây dẫn của rôto lồng sóc. Sự tương tác của dòng điện cảm ứng và từ trường tạo ra lực làm cho rôto cũng quay.
Động cơ cảm ứng ba pha
Nguyên lý hoạt động
Động cơ cảm ứng 3 pha hoạt động dựa trên định luật Faraday rằng một EMF được cảm ứng trong mạch do tốc độ thay đổi của từ thông qua mạch. Các cuộn dây stato lệch pha nhau 120 độ được cung cấp nguồn điện xoay chiều và do đó một từ trường quay được tạo ra trong các cuộn dây. Khi rôto cắt qua từ trường quay (với vận tốc tương đối), một EMF được tạo ra trong rôto, làm xuất hiện dòng điện chạy trong các dây dẫn rôto. Theo định luật Lenz, nguyên nhân tạo ra dòng điện ngược lại, đó là vận tốc tương đối của từ trường stato, và do đó rôto sẽ bắt đầu quay với tốc độ khác với tốc độ đồng bộ của từ trường stato.
Ưu điểm:
- Nó có cấu trúc đơn giản và chắc chắn
- Nó tương đối rẻ
- Nó yêu cầu bảo trì ít
- Nó có hiệu suất cao và hệ số công suất hợp lý tốt
- Nó có mô-men xoắn tự khởi động
Khởi động động cơ
Như chúng ta biết khi nguồn cung cấp được kết nối với một động cơ cảm ứng ba pha một từ trường quay sẽ được thiết lập trong stato, điều này sẽ liên kết và cắt các thanh rôto, do đó sẽ tạo ra dòng điện rôto và tạo ra từ trường rôto sẽ tương tác với từ trường stato và tạo ra chuyển động quay. Tất nhiên, điều này có nghĩa là động cơ cảm ứng ba pha hoàn toàn có khả năng tự khởi động.
Mạch động cơ cảm ứng ba pha
Do đó, nhu cầu về bộ khởi động, ngược lại không đủ để cung cấp khởi động mà là để giảm dòng khởi động nặng và cung cấp quá tải và bảo vệ không điện áp . Có một số loại bộ khởi động khác nhau bao gồm bộ khởi động trực tiếp trên dây, bộ khởi động sao tam giác, một máy biến áp tự ngẫu và điện trở rôto. Mỗi thứ sẽ được xem xét lần lượt. Ở đây chúng ta sẽ xem star delta starter .
Đây là dạng khởi động phổ biến nhất được sử dụng cho động cơ cảm ứng ba pha. Nó đạt được hiệu quả giảm dòng điện khởi động bằng cách kết nối ban đầu các cuộn dây stato theo cấu hình hình sao, đặt hai pha bất kỳ nối tiếp một cách hiệu quả trên nguồn cung cấp.
Sơ đồ cơ bản Star Delta
Khởi động sao không chỉ có tác dụng giảm dòng khởi động của động cơ mà còn cả mômen khởi động. Khi đạt đến một tốc độ chạy cụ thể, một công tắc ném kép sẽ thay đổi cách sắp xếp cuộn dây từ sao sang đồng bằng để đạt được mô-men xoắn chạy đầy đủ. Bố trí như vậy có nghĩa là các đầu của tất cả các cuộn dây stato phải được đưa đến các đầu cuối bên ngoài vỏ của động cơ.
Động cơ tách pha
Thông thường, nguồn cung cấp cho các ngôi nhà là một pha, trong khi động cơ cảm ứng cần thiết để vận hành các thiết bị điện khác nhau thì yêu cầu động cơ nhiều pha. Vì lý do này, động cơ cảm ứng bao gồm hai cuộn dây để lấy hai pha từ nguồn cung cấp một pha.
Động cơ chia pha là động cơ một pha thông thường. Động cơ chia pha còn được gọi là động cơ khởi động cảm ứng / chạy bằng cảm ứng, rất có thể là động cơ một pha cơ bản nhất được sản xuất để sử dụng trong công nghiệp, mặc dù có một số hạn chế. Nó có hai cuộn dây từ một pha được bố trí ở đầu. Một là dây quấn chính và dây kia là dây khởi động hoặc dây quấn phụ. Cuộn dây khởi động được làm bằng dây đo nhỏ hơn và ít vòng hơn liên quan đến cuộn dây chính để tạo ra nhiều điện trở hơn, do đó đặt trường của cuộn dây khởi động ở một góc điện khác với góc điện của cuộn dây chính và làm cho động cơ quay. Cuộn dây chính, của dây nặng hơn, giữ cho động cơ hoạt động trong thời gian còn lại. Cuộn dây chính có điện trở thấp nhưng điện kháng cao và cuộn dây khởi động có điện trở cao nhưng điện kháng thấp.
Động cơ tách pha
Động cơ chia pha sử dụng cơ chế chuyển mạch để tách cuộn dây khởi động khỏi cuộn dây chính khi động cơ đạt đến tốc độ như 75% tốc độ đánh giá. Trong hầu hết các trường hợp, nó là một công tắc ly tâm trên trục động cơ. Độ lệch pha giữa dòng điện khởi động và cuộn dây chính rơi vào khoảng 90 độ.
Tụ điện-Động cơ khởi động:
Động cơ khởi động tụ điện được sử dụng để tạo ra trường quay stato. Động cơ này là một sửa đổi của động cơ chia pha, sử dụng tụ điện có điện trở thấp được đặt nối tiếp với cuộn dây khởi động của stato để tạo ra sự dịch pha khoảng 90 độ cho dòng điện khởi động.
Động cơ khởi động tụ điện
Động cơ tụ điện phân chia vĩnh viễn:
Nó có một tụ điện kiểu run được nối cố định với cuộn dây khởi động. Điều này làm cho cuộn dây khởi động trở thành cuộn dây phụ khi động cơ đạt được tốc độ chạy. Bởi vì tụ điện chạy phải được thiết kế để sử dụng liên tục, nó không thể cung cấp khả năng khởi động của tụ điện khởi động. Tụ điện làm thay đổi pha trên một trong các cuộn dây sao cho điện áp trên cuộn dây bằng 90 ° so với cuộn dây kia. Động cơ tụ điện phân chia vĩnh viễn có nhiều ứng dụng khác nhau tùy thuộc vào thiết kế.
Động cơ tụ điện chia vĩnh viễn
Động cơ chia pha được sử dụng cho các tải mục đích chung. Các tải thường là tải truyền động bằng dây đai hoặc tải truyền động trực tiếp nhỏ. Các ứng dụng cho động cơ chia pha bao gồm máy mài nhỏ, quạt nhỏ và máy thổi, và các ứng dụng mô-men xoắn khởi động thấp khác cần công suất từ 1/20 đến 1/3 mã lực. Và những động cơ này thường được thiết kế cho một điện áp, hạn chế tính linh hoạt của ứng dụng.
Động cơ tụ điện chia vĩnh viễn
Tính năng chính của động cơ chia pha là nó có thể được sử dụng trong các khu vực của nhà máy mà ba pha chưa được sử dụng hoặc trên các tải nhỏ trên sàn nhà máy nơi động cơ mô-men xoắn phân đoạn có thể xử lý tải. Động cơ không cung cấp một số đo đáng kể về mô-men xoắn khởi động, vì vậy tải phải khá nhỏ hoặc truyền động bằng dây đai, nơi lợi thế cơ học có thể được sử dụng để giúp động cơ khởi động.
Ví dụ làm việc về điều khiển động cơ cảm ứng chia pha
Sơ đồ khối của hệ thống
Động cơ cảm ứng chia pha được sử dụng trong quạt hút bao gồm hai cuộn dây với một cuộn dây nhận nguồn điện trực tiếp trong khi cuộn dây kia nhận nguồn điện qua tụ điện, điều này gây ra độ trễ trong điện áp. Kết nối qua các cuộn dây này được thực hiện thông qua rơ le. Khi một trong các rơ le được cấp điện, một trong các cuộn dây nhận nguồn điện trực tiếp và cuộn dây kia nhận nguồn điện qua tụ điện. Các rơ le này lần lượt được vận hành bởi một trình điều khiển rơ le được điều khiển bởi vi điều khiển theo đầu vào từ người dùng thông qua điều khiển từ xa của TV.
