Động cơ trễ là gì: Xây dựng, làm việc và ứng dụng của nó

ĐẾN động cơ là một thiết bị điện mà đầu vào được đưa ra dưới dạng điện như dòng điện hoặc điện áp và đầu ra thu được ở dạng cơ học như mô-men xoắn hoặc lực. Động cơ điện được phân thành hai loại cụ thể là Động cơ DC như Động cơ không chổi than & có chổi than và động cơ AC như động cơ AC đồng bộ và động cơ AC không đồng bộ. Động cơ đồng bộ được phân thành hai loại như Nonexcited (Reluctance & Hysteresis) và Direct current Excited. Động cơ xoay chiều không đồng bộ là Cảm ứng và Cổ góp. Động cơ trễ là một phân loại của động cơ đồng bộ, các động cơ này chủ yếu được sử dụng trong môi trường hoạt động không ồn ào với tốc độ không đổi. Rất ít ứng dụng của động cơ trễ là thí nghiệm ghi âm và tạo ra âm thanh như đồng hồ điện, máy ghi âm, máy ghi âm, v.v.

Động cơ trễ là gì?

Định nghĩa: Một động cơ từ trễ hoạt động trên nguyên tắc tổn thất từ ​​trễ (đó là tổn thất xảy ra do từ hóa và khử từ của vật liệu phụ thuộc vào hướng của dòng điện). Nó có thể được vận hành bằng cách sử dụng một pha hoặc ba pha và trong môi trường hoạt động không ồn ào, nó duy trì tốc độ không đổi. Mômen sinh ra trong động cơ là do hiện tượng trễ và dòng điện xoáy sinh ra do cuộn dây stato. Có 4 loại động cơ trễ mà chúng là

• Loại hình trụ
• Loại đĩa
• Loại trường hình tròn
• Loại trường trục

Tính năng cấu tạo của động cơ trễ

Các bộ phận chính của động cơ trễ là stato và rôto, stato tương tự như động cơ một pha hoặc ba pha (sử dụng dây quấn cân bằng ba pha). Ở đâu động cơ một pha được phân thành hai loại loại cực che bóng và loại công suất phân chia vĩnh viễn.

• Ưu điểm của động cơ loại cực che là chiếm ít diện tích và tốn ít chi phí hơn, nhưng nhược điểm là mômen tạo ra không đồng đều gây ồn.
• Bằng cách sử dụng rôto loại điện dung phân chia, nguồn cung cấp hai pha cân bằng được cung cấp, tạo ra mô-men xoắn đồng nhất với hoạt động không ồn ào. Nhưng nhược điểm của việc này là chiếm nhiều diện tích hơn và giá thành cao.

động cơ trễ

Rôto được tạo thành từ vật liệu từ trễ, có chứa một số vòng trễ (được tạo thành từ crôm cứng hoặc coban hoặc thép) có vòng từ trễ rất lớn. Nó được sử dụng để giảm tổn thất dòng điện xoáy. Vì nó có trọng lượng lớn hơn để khắc phục nhược điểm này, chúng tôi sử dụng vật liệu phi từ tính (còn được gọi là con nhện) được tạo thành từ nhôm, có ở phần trung tâm của động cơ. Ưu điểm chính của vật liệu phi từ tính này là nó làm nhẹ trọng lượng rôto, bằng cách cải thiện tốc độ của động cơ và giảm giá trị của quán tính.

Nguyên lý làm việc của động cơ trễ

Từ trễ động cơ khởi động giống như động cơ cảm ứng một pha và chạy như động cơ đồng bộ, có thể quan sát thấy nó từ các điều kiện sau.

nguyên tắc làm việc

Điều kiện bắt đầu

Khi nguồn điện xoay chiều được cung cấp cho stato, một từ trường được tạo ra trên cả cuộn dây chính và phụ của động cơ là từ trường quay không đổi. Ban đầu, rôto bắt đầu với mô-men xoắn dòng điện xoáy và sau đó đạt đến mô-men xoắn trễ. Khi nó đạt đến mức đồng bộ, stato làm cho rôto trở thành đồng bộ trong đó mômen do dòng điện xoáy bằng không.

Trạng thái chạy ổn định

Ở điều kiện chạy trạng thái ổn định (hoặc đồng bộ điều kiện) stato gây ra các cực trên rôto, tại đó hiệu ứng từ trễ sinh ra trong mạch sẽ làm từ thông rôto trễ hơn từ thông stato một góc α. Trong đó α là góc giữa từ trường stato và rôto (BS và BR). Do đó rôto chịu lực hút đối với stato quay, với mômen được gọi là mômen từ trễ, không phụ thuộc vào tốc độ của rôto (từ dư càng cao thì mômen trễ càng cao). Sự hiện diện của khả năng quay trở lại cao cho phép động cơ hoạt động với tốc độ đồng bộ hoặc hoạt động bình thường.

Đường cong B-H

Phương trình của mô-men xoắn trễ trong động cơ trễ

Phương trình dòng điện xoáy được cho là

P_Là= k_Làf_hai^haiB^hai……… 1

Ở đâu

đến_Là= hằng số

f_hai= tần số của dòng điện xoáy

B = mật độ thông lượng

Chúng ta biết rằng f_hai= sf₁……….hai

S = độ trượt, f1 = tần số stato

vì thế P_Là= k_LàS^haif₁^haiB^hai.. …… ..3

Phương trình mô-men xoắn được cho bởi

Ґ_Là= p_Làm / s w_S…….4

Ґ_Là= k^'s ……… 5

Trong đó mô-men xoắn tỷ lệ nghịch với độ trượt, có nghĩa là khi tốc độ rôto tăng thì giá trị của mô-men xoắn giảm và cũng như nếu tốc độ động cơ đạt đến tốc độ đồng bộ thì độ trượt và mô-men xoắn trở thành không.

Ở đâu k ’= k_Làf₁^haiB^hai/ w_S= hằng số

Mất điện từ trễ và Ph trong động cơ trễ

Mất độ trễ do

P_h= k_hf_haiB^1,6……… .6

Hoặc là

P_h= k_hsf₁B^1,6… ..… .7

Mômen do trễ được cho bởi

Ґ_h= p_h/ s w_S= k_hf₁B^1,6/ w_S= k ’’ = hằng số ……… ..8

Từ phương trình trên, chúng ta có thể quan sát thấy rằng nếu mômen được phát triển do mất từ ​​trễ không đổi cho đến khi mômen đạt tới điểm đánh thủng và ở tốc độ đồng bộ, mômen quay bằng không.

Ph trong Động cơ trễ

Tổn hao do trễ tạo ra trong động cơ tỷ lệ thuận với diện tích mặt cắt ngang dưới đường cong trễ. Nơi những tổn thất này được tiêu tán dưới dạng nhiệt. Các tổn thất có thể được suy ra từ các phương trình sau,

Năng lượng tiêu tán trong rôto được cho là

W = N_SLÀ_h(LÀ_h= mất độ trễ trên mỗi vòng quay) ……… 9

Trường hợp điện năng bị tiêu tán dưới dạng nhiệt được cung cấp bởi

P_h= W / t = N_SLÀ_h/ 60 ………… 10

Công suất cơ học dẫn động rôto được cung cấp bởi

P_h= 2Π N_ST_h/ 60 …… 11

Đánh đồng cả sức mạnh chúng ta nhận được

2Π N_ST_h/ 60 = N_SLÀ_h/ 60 ……… 12

T_h= rôto tạo ra mô-men xoắn [N-m] E_h= năng lượng từ trễ.

Đặc tính tốc độ mô-men xoắn của động cơ trễ

Đặc tính mô men-tốc độ của động cơ trễ có thể được giải thích bằng cách sử dụng đồ thị sau, trong đó trục x biểu thị mô-men xoắn và trục y biểu thị tốc độ.

mô-men xoắn-tốc độ-đặc tính-của-độ trễ-động cơ

• Mô-men xoắn (khởi động và chạy) được tạo ra trong động cơ này là gần giống nhau.
• Mômen tạo ra bởi động cơ trễ ở tốc độ đồng bộ là không đổi.
• Rôto, mômen khởi động và mômen kéo ra bằng nhau ở điều kiện này. Do đó động cơ hoạt động không ồn ào với tốc độ không đổi.

Ưu điểm

Sau đây là ưu điểm của động cơ trễ

• Không có rung động cơ học
• Nó hoạt động không ồn ào
• Chủ yếu thích hợp để tăng tốc tải quán tính

Nhược điểm

Sau đây là nhược điểm của động cơ trễ

• Sản lượng thu được bằng ¼ lần động cơ cảm ứng
• Kích cỡ nhỏ
• Mô-men xoắn nhỏ hơn

Các ứng dụng

Sau đây là ứng dụng của động cơ trễ

• Ghi người chơi
• Đồng hồ điện
• Thiết bị hẹn giờ, v.v.

Câu hỏi thường gặp

1). Tổn thất do trễ là gì?

Đó là sự mất mát xảy ra do từ hóa và khử từ của vật liệu phụ thuộc vào hướng của dòng điện.

2). Động cơ Schrage là gì?

Động cơ Schrage là động cơ cổ góp nhiều pha có đặc điểm là đóng ngắt, trong đó rôto có hai cuộn dây, một cuộn được nối với nguồn cung cấp và một cuộn dây được nối với cổ góp.

3). Nguyên nhân gây ra hiện tượng trễ kinh?

Nó được gây ra do từ hóa và khử từ của vật liệu phụ thuộc vào hướng của dòng điện.

4). Động cơ điện trở đồng bộ là gì?

Nó là một động cơ đồng bộ xoay chiều biến đổi công suất điện thành cơ năng

5). Nguyên lý của động cơ trễ là gì?

Một động cơ từ trễ hoạt động trên nguyên tắc tổn thất từ ​​trễ (đó là tổn thất xảy ra do từ hóa và khử từ của vật liệu phụ thuộc vào hướng của dòng điện).

Động cơ là một thiết bị điện có chức năng biến đổi năng lượng điện thành cơ năng. Bài viết này tổng quan về động cơ trễ đồng bộ mà hoạt động trên nguyên tắc mất trễ. Mômen tạo ra không đổi trước khi đạt tốc độ đồng bộ và trở thành 0 sau khi đạt tốc độ đồng bộ. Tổn thất trễ là diện tích bên dưới đường cong B-H. Mô-men xoắn (khởi động và chạy) được tạo ra trong động cơ này là gần giống nhau. Ưu điểm chính là nó hoạt động không ồn.