Động cơ cảm ứng vòng trượt là gì và hoạt động của nó

An động cơ cảm ứng là thiết bị điện có chức năng biến đổi năng lượng điện thành cơ năng. Nó được sử dụng rộng rãi nhất cho các ứng dụng công nghiệp do thuộc tính tự khởi động của nó. Động cơ cảm ứng vòng trượt là một trong những loại động cơ cảm ứng 3 pha và là loại động cơ rôto dây quấn. Do có nhiều ưu điểm khác nhau như dòng điện ban đầu thấp, mô-men xoắn khởi động cao và hệ số công suất được cải thiện, nó được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu mô-men xoắn cao, cầu trục và thang máy. Dây quấn rôto gồm nhiều vòng dây hơn, điện áp cảm ứng cao hơn và dòng điện ít hơn so với rôto lồng sóc. Các cuộn dây được kết nối với điện trở bên ngoài thông qua các vòng trượt, giúp kiểm soát mô-men xoắn / tốc độ của động cơ.

Động cơ cảm ứng vòng trượt là gì?

Định nghĩa: Động cơ cảm ứng vòng trượt được gọi là động cơ không đồng bộ vì tốc độ nó hoạt động không bằng tốc độ đồng bộ của rôto. Rôto của loại động cơ này là loại dây quấn. Nó bao gồm một lõi thép nhiều lớp hình trụ và một rãnh nửa kín ở ranh giới bên ngoài để chứa mạch cuộn cách điện 3 pha.

Vòng trượt trong động cơ cảm ứng

Như trong hình trên, rôto được quấn phù hợp với số cực trên stato. Ba đầu cuối của rôto và ba đầu cực khởi động nối qua các vòng trượt được nối với một trục. Mục đích của trục là truyền cơ năng.

Xây dựng

Trước khi chúng ta thảo luận về nguyên tắc làm việc của vòng trượt Hướng dẫn động cơ , biết cấu tạo động cơ cảm ứng vòng trượt là quan trọng. Vì vậy, hãy bắt đầu với cấu tạo bao gồm hai phần: Stator và Rotor.

• Stator
• Rotor

Stator

Stato của động cơ này bao gồm các rãnh khác nhau được bố trí để hỗ trợ cấu tạo của mạch cuộn 3 pha nối với nguồn xoay chiều 3 pha.

Rotor

Rotor của động cơ này bao gồm một lõi hình trụ với các lớp thép. Bên cạnh đó, rôto có các khe song song để chứa các cuộn dây 3 pha. Các cuộn dây trong các khe này được bố trí lệch nhau 120 độ. Sự sắp xếp này có thể làm giảm tiếng ồn và tránh tình trạng động cơ tạm dừng bất thường.

Hoạt động của động cơ cảm ứng vòng trượt

Động cơ này chạy trên nguyên tắc Định luật cảm ứng điện từ Faraday . Khi cuộn dây stato được kích thích với nguồn điện xoay chiều, thì cuộn dây stato tạo ra từ thông. Dựa trên định luật cảm ứng điện từ của faraday, cuộn dây rôto bị cảm ứng và tạo ra dòng điện từ thông. EMF cảm ứng này phát triển mô-men xoắn cho phép rôto quay.

Tuy nhiên, độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện không đáp ứng yêu cầu để tạo ra mômen khởi động cao vì mômen phát triển không phải là một chiều. Điện trở bên ngoài có giá trị cao được nối với mạch để cải thiện độ lệch pha của động cơ. Kết quả là, điện kháng cảm ứng và độ lệch pha giữa I và V bị giảm. Do đó, việc giảm này giúp động cơ tạo ra mô-men xoắn cao. Các sơ đồ động cơ cảm ứng vòng trượt được hiển thị bên dưới.

Sơ đồ kết nối động cơ cảm ứng vòng trượt

Tại sao vòng trượt được sử dụng trong động cơ cảm ứng?

Trượt được định nghĩa là hiệu số giữa tốc độ từ thông và tốc độ rôto. Đối với động cơ cảm ứng để tạo ra mô-men xoắn, ít nhất phải có một số khác biệt giữa tốc độ trường stato và tốc độ rôto. Sự khác biệt này được gọi là ‘trượt’. Vòng trượt ”là một thiết bị cơ điện hỗ trợ truyền công suất và tín hiệu điện từ tĩnh đến một thành phần quay.

Vòng trượt còn được gọi là giao diện điện quay, khớp quay điện, khớp xoay, hoặc vòng thu. Đôi khi, dựa trên ứng dụng, vòng trượt yêu cầu băng thông cao hơn để truyền dữ liệu. Vòng trượt cải thiện hiệu suất và hiệu suất của động cơ bằng cách cải thiện hoạt động của hệ thống và loại bỏ các dây lủng lẳng trên các khớp động cơ.

Tính toán điện trở động cơ cảm ứng vòng trượt

Mômen xoắn cực đại xảy ra nếu

r = Smax. X —— (tôi)

Trong đó, Smax = Trượt tại mô-men xoắn kéo ra

X = Độ tự cảm của rôto

r = điện trở của dây quấn rôto

Thêm điện trở bên ngoài R vào phương trình (I),

r + R = (Smax) ’. X —— (ii)

Từ phương trình (i) và (ii),

R = r (S ’max / Smax - 1) —— (iii)

Theo định nghĩa của Smax, chúng tôi nhận được Smax = 1 - (Nmax / Ns) —— (iv)

Đưa S’max = 1 vào phương trình (iii), ta được

R = r. (1 / Smax-1) —— (v)

Giả sử, Ns = tốc độ đồng bộ 1000 vòng / phút và mô-men xoắn kéo ra xảy ra ở 900 vòng / phút, phương trình (iv) giảm xuống Smax = 0,1 (tức là 10% trượt)

Thay thế trong phương trình (v),

R = r. (1 / 0,1 - 1)

R = 9. r

‘R’ được đo bằng đồng hồ vạn năng. Giá trị điện trở cao hơn 9 lần so với điện trở của rôto vòng trượt được kết nối bên ngoài để chịu mômen khởi động lớn nhất.

Điều khiển tốc độ động cơ cảm ứng trượt vòng

Việc điều khiển tốc độ của động cơ này có thể được thực hiện bằng hai phương pháp bao gồm các phương pháp sau.

Tác dụng của việc thêm sức đề kháng bên ngoài

Nói chung, sự khởi động của các động cơ này xảy ra khi nó sử dụng điện áp đường dây đầy đủ cao hơn dòng điện đầy tải từ 6 đến 7 lần. Dòng điện cao này có thể được điều khiển bằng điện trở bên ngoài mắc nối tiếp với mạch rôto. Điện trở bên ngoài hoạt động như một biến trở lưu biến trong quá trình khởi động động cơ và tự động điều chỉnh thành điện trở cao để có được dòng khởi động cần thiết.

Điện trở bên ngoài làm giảm điện trở cao ngay khi động cơ đạt được tốc độ bình thường và tăng mômen khởi động của động cơ. Việc tinh chỉnh điện trở bên ngoài cũng giúp giảm dòng điện rôto và stato nhưng cải thiện hệ số công suất của động cơ.

Sử dụng mạch Thyristor

Mạch Bật / Tắt Thyristor là một cách khác để điều khiển tốc độ của động cơ. Trong phương pháp này, dòng điện xoay chiều rôto được nối với bộ chỉnh lưu cầu 3 pha và được nối với điện trở bên ngoài thông qua bộ lọc. Thyristor được kết nối qua điện trở bên ngoài và được bật / tắt ở tần số cao. Tỷ lệ giữa thời gian và thời gian tắt ước tính giá trị thực tế của điện trở mạch rôto giúp kiểm soát tốc độ của động cơ bằng cách kiểm soát các đặc tính tốc độ-mô-men xoắn.

Sự khác biệt giữa lồng sóc và động cơ cảm ứng vòng trượt

Sự khác biệt giữa hai động cơ này được thảo luận dưới đây.

Ưu điểm và nhược điểm của động cơ cảm ứng vòng trượt

Những ưu điểm là

• Mômen khởi động cao và tuyệt vời để hỗ trợ tải quán tính cao.
• Nó có dòng khởi động thấp do sức đề kháng bên ngoài
• Có thể nhận dòng đầy tải cao gấp 6 đến 7 lần

Những bất lợi là

• Bao gồm chi phí bảo trì cao hơn do chổi than và vòng trượt so với động cơ lồng sóc
• Xây dựng phức tạp
• Mất đồng cao
• Hiệu suất thấp và hệ số công suất thấp
• Đắt hơn động cơ cảm ứng lồng sóc 3 pha

Các ứng dụng

Một số ứng dụng của động cơ cảm ứng vòng trượt Chúng tôi

• Các động cơ này được sử dụng khi yêu cầu mô-men xoắn cao hơn và dòng khởi động thấp.
• Được sử dụng trong các ứng dụng như thang máy, máy nén, cần trục, băng tải, vận thăng và nhiều ứng dụng khác

Câu hỏi thường gặp

1). Sự trượt trong động cơ điện là gì?

Slip được định nghĩa là sự khác biệt giữa tốc độ đồng bộ và tốc độ hoạt động, ở cùng một tần số.

2). Động cơ cảm ứng lồng sóc được sử dụng ở đâu?

Chúng được sử dụng trong máy bơm ly tâm, máy thổi lớn và quạt, để chạy băng tải, v.v.

3). Động cơ cảm ứng vòng trượt là gì?

Động cơ có rôto kiểu quấn được gọi là động cơ cảm ứng vòng trượt. Ngoài ra, các cuộn dây rôto được kết nối thông qua các vòng trượt với điện trở bên ngoài.

4). Nêu một nhược điểm của động cơ cảm ứng vòng trượt và động cơ cảm ứng lồng sóc

Nhược điểm là tổn thất đồng cao và mô-men xoắn thấp

5). Công dụng của điện trở ngoài trong động cơ cảm ứng vòng trượt là gì?

Điện trở bên ngoài hoạt động như một biến trở lưu biến trong quá trình khởi động động cơ và tự động điều chỉnh thành điện trở cao để có được dòng khởi động cần thiết.

Vì vậy, bài viết này thảo luận về tổng quan về vòng trượt động cơ cảm ứng, sự khác nhau giữa động cơ cảm ứng vòng trượt và động cơ cảm ứng lồng sóc, ứng dụng, ưu nhược điểm. Đây là một câu hỏi cho bạn, chức năng của động cơ cảm ứng vòng trượt là gì?