Do yêu cầu về nguồn điện của các hệ thống phụ tải đơn thường nhỏ, nên tất cả các ngôi nhà, văn phòng của chúng tôi chỉ được cung cấp nguồn điện một pha A.C. Để có được điều kiện làm việc thích hợp bằng cách sử dụng nguồn điện một pha này, phải sử dụng động cơ tương thích. Bên cạnh việc tương thích, động cơ phải tiết kiệm, đáng tin cậy và dễ sửa chữa. Người ta có thể dễ dàng tìm thấy tất cả các đặc điểm này trong động cơ cảm ứng một pha. Tương tự như động cơ ba pha nhưng với một số sửa đổi, động cơ cảm ứng một pha là sự lựa chọn tuyệt vời cho các thiết bị gia dụng. Thiết kế đơn giản và chi phí thấp của chúng đã thu hút nhiều ứng dụng.
Định nghĩa động cơ cảm ứng một pha
Động cơ cảm ứng một pha là động cơ đơn giản hoạt động trên A.C một pha và trong đó mômen xoắn được tạo ra do cảm ứng điện do từ trường xoay chiều gây ra. Động cơ cảm ứng một pha thuộc nhiều loại khác nhau dựa trên điều kiện xuất phát và các yếu tố khác nhau. Họ đang-
1). Động cơ chia pha.
- Động cơ điện trở khởi động.
- Động cơ khởi động điện dung.
- Động cơ tụ chia vĩnh viễn.
- Động cơ tụ điện hai giá trị.
2). Động cơ cảm ứng cực bóng.
3). Động cơ cảm ứng khởi động điện trở.
4). Lực đẩy - khởi động động cơ cảm ứng.
Cấu tạo động cơ cảm ứng một pha
Các bộ phận chính của động cơ cảm ứng một pha là Stator, Rotor, Quanh co . Stato là bộ phận cố định của động cơ được cung cấp A.C. Stato chứa hai loại cuộn dây. Một là dây quấn chính và dây kia là dây quấn phụ. Các cuộn dây này được đặt vuông góc với nhau. Một tụ điện được mắc song song với cuộn dây Phụ.
Như A.C. cung cấp được sử dụng để làm việc cho động cơ cảm ứng một pha, các tổn thất nhất định cần được chú ý như- Tổn thất dòng điện xoáy, Mất mát từ trễ. Để loại bỏ tổn thất dòng điện xoáy, stato được cung cấp dập nhiều lớp. Để giảm tổn thất do trễ, những tấm dập này thường được chế tạo bằng thép silic.
Rôto là bộ phận quay của động cơ. Ở đây rôto tương tự như rôto lồng sóc. Ngoài hình trụ, rôto có các khe trên khắp bề mặt của nó. Để động cơ hoạt động trơn tru, ổn định, bằng cách ngăn chặn khóa từ tính của stato và rôto, các khe cắm bị lệch chứ không phải song song.
Dây dẫn rôto là các thanh nhôm hoặc thanh coppers, được đặt trong các khe của rôto. Các vòng cuối làm bằng nhôm hoặc đồng làm ngắn dây dẫn rôto. Trong động cơ cảm ứng một pha này, vòng trượt và cổ góp không được sử dụng, vì vậy việc xây dựng chúng trở nên rất đơn giản và dễ dàng.
Mạch tương đương của động cơ cảm ứng một pha
Dựa trên lý thuyết trường quay vòng kép, có thể vẽ mạch tương đương của động cơ cảm ứng một pha. Mạch được vẽ ở hai vị trí - trạng thái dừng rôto điều kiện rôto bị chặn.
Động cơ có điều kiện rôto bị chặn hoạt động như một máy biến áp với cuộn dây thứ cấp của nó bị ngắn mạch.
mạch tương đương của động cơ cảm ứng một pha
Trong điều kiện rôto đứng yên, hai từ trường quay ngược chiều có độ lớn chia đều và xuất hiện như mắc nối tiếp với nhau.
mạch động cơ cảm ứng một pha trong điều kiện rôto đứng yên
Nguyên lý làm việc của động cơ cảm ứng một pha
Cuộn dây chính của động cơ cảm ứng một pha được cung cấp dòng điện một pha A.C. Điều này tạo ra từ thông dao động xung quanh rôto. Điều này có nghĩa là khi hướng của dòng điện A.C thay đổi, hướng của từ trường tạo ra cũng thay đổi. Đây không phải là điều kiện đủ để gây ra chuyển động quay của rôto. Ở đây áp dụng nguyên lý lý thuyết trường quay kép.
Theo lý thuyết trường quay kép, một trường quay đơn lẻ là do sự kết hợp của hai trường có độ lớn bằng nhau nhưng quay theo hướng ngược lại. Độ lớn của hai trường này bằng nửa độ lớn của trường xoay chiều. Điều này có nghĩa là khi áp dụng A.C., hai nửa cường độ trường được tạo ra với độ lớn bằng nhau nhưng quay theo hướng ngược nhau.
Vì vậy, bây giờ có một dòng điện chạy trong stato và từ trường quay trên rôto, do đó Luật Faraday của cảm ứng điện từ tác dụng lên rôto. Theo định luật này, từ trường quay tạo ra điện trong rôto, lực này tạo ra lực 'F' có thể làm quay rôto.
Tại sao Động cơ cảm ứng một pha không tự khởi động?
Khi áp dụng định luật cảm ứng điện từ faradays lên rôto, thì điện cảm ứng và lực sinh ra trên các thanh rôto. Nhưng theo lý thuyết Trường quay kép, có hai từ trường có cùng độ lớn nhưng quay ngược chiều. Như vậy, hai vectơ lực sinh ra có độ lớn bằng nhau nhưng ngược hướng.
Do đó, các vectơ lực này, vì chúng có cùng độ lớn nhưng ngược hướng, không làm cho rôto quay. Vì vậy, động cơ cảm ứng một pha không tự khởi động. Động cơ chỉ kêu vo vo trong điều kiện này. Để ngăn chặn tình trạng này và làm quay rôto, lực khởi động phải được áp dụng cho động cơ một pha. Khi lực theo một hướng lớn hơn lực theo hướng khác, rôto bắt đầu quay. Trong động cơ cảm ứng một pha, cuộn dây phụ được sử dụng cho mục đích này.
Phương pháp khởi động của động cơ cảm ứng một pha
Động cơ cảm ứng một pha không có mô-men xoắn khởi động, vì vậy cần có mạch điện bên ngoài để cung cấp mô-men xoắn khởi động này. Stato của các động cơ này có chứa cuộn dây phụ cho mục đích này. Cuộn dây phụ được nối song song với tụ điện. Khi nào tụ điện được bật, tương tự như cuộn dây chính, quay hai từ trường có cùng độ lớn nhưng ngược chiều được quan sát trên cuộn dây phụ.
Từ hai từ trường này của cuộn dây phụ, một từ trường triệt tiêu một trong các từ trường của cuộn dây chính trong khi từ trường kia cộng với từ trường khác của cuộn dây chính. Do đó, dẫn đến một từ trường quay duy nhất với độ lớn lớn. Điều này tạo ra lực theo một hướng, do đó làm quay rôto. Khi rôto bắt đầu quay, nó sẽ quay ngay cả khi tụ điện đã tắt.
Có nhiều phương pháp nêu khác nhau của động cơ cảm ứng một pha. Thông thường, các động cơ này được chọn dựa trên phương pháp khởi động của chúng. Các phương pháp này có thể được phân loại là
- Bắt đầu chia pha.
- Khởi động cực bóng.
- Động cơ đẩy bắt đầu
- Bắt đầu miễn cưỡng.
Khi khởi động phân pha, stato có hai loại cuộn dây - cuộn dây chính và cuộn dây phụ, được kết nối song song. Động cơ với loại phương pháp khởi động này là
- Điện trở động cơ chia-pha.
- Tụ điện chia-pha động cơ.
- Tụ điện khởi động và chạy động cơ.
- Động cơ chạy tụ điện.
Động cơ khởi động tụ điện cảm ứng một pha
Đây còn được gọi là động cơ chia-pha tụ điện. Ở đây số vòng của dây quấn phụ bằng số vòng dây của dây quấn chính. Tụ điện mắc nối tiếp với dây quấn Phụ. Cuộn dây phụ được ngắt kết nối bằng công tắc ly tâm khi rôto đạt 75% tốc độ đồng bộ. Động cơ tiếp tục tăng tốc cho đến khi đạt tốc độ bình thường.
Xếp hạng công suất của động cơ khởi động tụ điện nằm trong khoảng từ 120W đến 750W. Những động cơ này thường được lựa chọn cho các ứng dụng như Tủ lạnh, Máy lạnh, vv .. vì mô-men xoắn khởi động cao của chúng.
Các ứng dụng của động cơ cảm ứng một pha
Những động cơ này được sử dụng trong quạt, tủ lạnh, máy lạnh, máy hút bụi, máy giặt, máy bơm ly tâm, dụng cụ, thiết bị nông nghiệp nhỏ, máy thổi khí, v.v. nguồn cung cấp ba pha không có sẵn. Động cơ 1/400 kW đến 1/25 kW được sử dụng trong đồ chơi, máy sấy tóc, v.v.
Vì vậy, về cơ bản, chúng tôi sử dụng một pha động cơ cảm ứng trong cuộc sống hàng ngày của chúng tôi thường xuyên. Những động cơ này rất dễ sửa chữa. Tuy nhiên, có một số nhược điểm đối với các động cơ này. Bạn đã gặp nhược điểm nào của những động cơ này? Bạn có thể kể tên một số trong số họ?
Nguồn hình ảnh: Mạch động cơ cảm ứng một pha
