Các loại động cơ không đồng bộ, giống, động cơ là gì

Động cơ xoay chiều, sử dụng từ trường quay của stato để vận hành, hiện là loại máy điện rất phổ biến. Những động cơ trong đó tốc độ của rôto khác với tần số quay của từ trường của stato được gọi là động cơ không đồng bộ.

Do công suất lớn của hệ thống năng lượng và chiều dài của mạng lưới điện dài, việc cung cấp năng lượng cho người tiêu dùng luôn được thực hiện trên dòng điện xoay chiều. Do đó, việc cố gắng sử dụng tối đa động cơ điện xoay chiều là điều đương nhiên. Điều này dường như giải phóng bạn khỏi nhu cầu chuyển đổi nhiều năng lượng.

Thật không may, động cơ AC kém hơn đáng kể so với động cơ DC về đặc tính và đặc biệt là khả năng điều khiển, đó là lý do tại sao chúng chủ yếu được sử dụng trong các công trình lắp đặt không yêu cầu điều khiển tốc độ.

Các hệ thống AC được điều khiển tương đối gần đây với việc kết nối các động cơ AC thông qua Bộ chuyển đổi tần số. 

Động cơ không đồng bộ lồng sóc là một máy biến áp xoay có cuộn dây sơ cấp là stato và cuộn dây thứ cấp là rôto. Có một khe hở không khí giữa stato và rôto. Như trong bất kỳ máy biến áp thực nào, mỗi cuộn dây cũng có điện trở riêng.

Khi động cơ được kết nối với nguồn điện, một từ trường phát sinh trong stato, từ trường này quay đồng bộ với tần số của nguồn điện. Do hiện tượng cảm ứng điện từ dưới tác dụng của từ trường stato trong dây quấn rôto đóng điện nên điện.

Dòng điện cảm ứng trong rôto sẽ tạo ra từ trường riêng của nó tương tác với từ trường quay của stato. Kết quả là, rôto bắt đầu quay và mô men cơ học tỷ lệ thuận với dòng điện stato xuất hiện trên trục động cơ.

Mô hình mặt cắt của động cơ cảm ứng ba pha

Một tính năng đặc trưng của động cơ không đồng bộ là do sự tương tác của các trường của stato và rôto, tốc độ quay của trục động cơ nhỏ hơn một chút so với tần số của mạng cung cấp. Sự khác biệt giữa tần số của nguồn điện lưới và tốc độ quay được gọi là trượt ngã.

Động cơ không đồng bộ được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực kinh tế và sản xuất khác nhau do sản xuất đơn giản và độ tin cậy cao. Trong khi đó, có bốn loại động cơ cảm ứng chính:

• động cơ không đồng bộ một pha lồng sóc;

• động cơ cảm ứng lồng sóc hai pha;

• động cơ không đồng bộ ba pha lồng sóc;

• động cơ không đồng bộ ba pha rôto dây quấn.

Động cơ cảm ứng một pha chỉ chứa một cuộn dây stato làm việc được cung cấp dòng điện xoay chiều trong khi động cơ đang chạy.Nhưng để khởi động động cơ, có một cuộn dây bổ sung trên stato của nó, cuộn dây này được kết nối nhanh với mạng thông qua tụ điện hoặc cuộn cảm, hoặc nó bị đoản mạch. Điều này là cần thiết để tạo ra sự dịch pha ban đầu để rôto bắt đầu quay, nếu không thì từ trường xung của stato sẽ không đẩy rôto vào đúng vị trí.

Rôto của một động cơ như vậy, giống như bất kỳ động cơ cảm ứng rôto lồng sóc nào, là một lõi hình trụ với các kênh nhôm đúc, với các cánh tản nhiệt thông gió đồng đúc. Rôto lồng sóc như vậy được gọi là rôto lồng sóc. Động cơ một pha được sử dụng trong các ứng dụng công suất thấp như quạt phòng hoặc máy bơm nhỏ.

Động cơ cảm ứng hai pha hoạt động hiệu quả nhất khi hoạt động trên mạng điện xoay chiều một pha. Chúng chứa hai cuộn dây stato đang hoạt động được đặt vuông góc và một trong các cuộn dây được kết nối trực tiếp với mạng dòng điện xoay chiều và cuộn thứ hai thông qua một tụ điện lệch pha, do đó thu được từ trường quay và không có tụ điện, rôto sẽ tự đừng di chuyển.

Những động cơ này cũng có rôto lồng sóc và ứng dụng của chúng rộng hơn nhiều so với động cơ một pha. Hiện nay có máy giặt và các loại máy khác nhau. Động cơ hai pha để cung cấp từ mạng một pha được gọi là động cơ tụ điện, vì tụ điện chuyển pha thường là một phần không thể thiếu của chúng.

Động cơ cảm ứng ba pha chứa ba cuộn dây stato lệch so với nhau, do đó khi được kết nối với mạng ba pha, từ trường của chúng bị dịch chuyển trong không gian so với nhau 120 độ.Khi nối động cơ ba pha vào mạng điện xoay chiều ba pha, sẽ sinh ra từ trường quay làm quay rôto lồng sóc.

Cuộn dây stato của động cơ ba pha có thể được kết nối sao hoặc tam giác và cần có điện áp cao hơn để cung cấp cho động cơ ở kết nối sao so với kết nối tam giác, và do đó, hai điện áp được chỉ định trên động cơ, ví dụ: 127 / 220 hoặc 220/380. Động cơ ba pha không thể thiếu để điều khiển các loại máy cắt kim loại, tời, cưa đĩa, cần cẩu, v.v.

Động cơ không đồng bộ ba pha với rôto pha có stato tương tự như các loại động cơ được mô tả ở trên, mạch từ nhiều lớp với ba cuộn dây được đặt trong các kênh của nó, nhưng các thanh nhôm không được đúc vào rôto pha và toàn bộ - cuộn dây ba pha đã được đặt kết nối sao… Các đầu sao của cuộn dây rôto pha được dẫn đến ba vòng trượt gắn trên trục rôto và được cách điện với nó.

1 — vỏ có lưới, 2 — bàn chải, 3 — hành trình bàn chải có giá đỡ bàn chải, 4 — chốt cố định bàn chải, 5 — bàn chải cáp, 6 — khối, 7 — ống bọc cách điện, 8 — vòng trượt, 9 — nắp ổ trục ngoài, 10 — chốt để cố định hộp và nắp ổ trục, 11 — tấm chắn phía sau, 12 — cuộn dây rôto, 13 — giá đỡ cuộn dây, 14 — lõi rôto, 15 — cuộn dây rôto, 16 — tấm chắn ở mặt trước, 7 — nắp ổ trục bên ngoài, 18 — lỗ thông hơi, 19 — khung, 20 — lõi stato, 21 — đinh tán của nắp ổ trục bên trong, 22 — băng quấn, 23 — nắp ổ trục bên trong, 21 — ổ trục, 25 — trục, 26 — vòng trượt, 27 — cuộn dây rôto

Điện áp xoay chiều ba pha được cung cấp cho các vòng thông qua bàn chải và kết nối có thể được thực hiện cả trực tiếp và thông qua biến trở. Tất nhiên, động cơ có động cơ quay đắt hơn, nhưng chúng bắt đầu mô-men xoắn dưới tải cao hơn đáng kể so với các loại động cơ lồng sóc. Do công suất tăng và mô-men xoắn khởi động cao, loại động cơ này đã tìm thấy ứng dụng trong các bộ truyền động của thang máy và cần trục, tức là nơi thiết bị được khởi động dưới tải chứ không phải ở chế độ không tải.

Đọc thêm về loại động cơ này tại đây: Động cơ điện không đồng bộ rôto dây quấn

Xem thêm: Động cơ cảm ứng khác với động cơ đồng bộ như thế nào