Động Cơ Không Đồng Bộ 3 Pha Roto Lồng Sóc: Nguyên Lý Làm Việc Và Sơ Đồ Khởi Động

Việc khởi động của động cơ không đồng bộ luôn là vấn đề được nhiều người quan tâm. Căn cứ vào cấu tạo, nguyên lý hoạt động của động cơ mà sẽ có cách khởi động phù hợp. Dưới đây là sơ đồ khởi động động cơ lồng sóc, mời bạn tham khảo nhé!

1. Roto là gì? 

Rotor là một bộ phận của động cơ lồng sóc được phát minh vào đầu những năm 1800 bởi các sĩ quan hải quân có tên là R. P. C. Spengler và Theo A. van Hengel. Đến nay đã trải qua nhiều thế kỷ, rotor đã được cải tiến và nâng cấp với nhiều hình thức khác nhau để ứng dụng tốt nhất trong nhiều lĩnh vực. 

Rotor là một bộ phận của động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc

Rotor là một thành phần hoạt động ( còn gọi là phần quay ) của một mạng lưới hệ thống điện từ nằm trong động cơ điện, máy phát điện nói chung và máy phát điện xoay chiều nói riêng. Vòng quay của nó có được là do sự tương tác giữa những cuộn dây và từ trường bên trong động cơ tạo ra một mômen xoắn xung quanh trục của rotor .

2. Động cơ roto lồng sóc là gì?

Rotor lồng sóc là loại động cơ gồm có nhiều lớp thép ở trong lõi với những thanh đồng hoặc nhôm được cách đều nhau và đặt dọc theo trục ngoại vi, ở đầu cuối sẽ bị chập vĩnh viễn ở 2 đầu khi đến những vòng cuối. Cấu trúc đơn thuần nhưng rất chắc như đinh này sẽ giúp cho rotor hoạt động giải trí thuận tiện nhất trong hầu hết những ứng dụng .Việc lắp ráp roto chỉ có một vòng xoắn : những thanh được sắp xếp theo hình xiên, hoặc nghiêng, để giảm thiểu tiếng ồn từ tính và làm hòa giải những khe, đồng thời còn giúp giảm khuynh hướng khóa. Nằm trong phần stator, răng của rotor và stator hoàn toàn có thể khóa lại khi chúng đạt được số lượng bằng nhau và những nam châm hút nằm cách nhau đều nhau, quay theo hướng ngược chiều từ cả hai hướng .Vòng bi ở mỗi đầu của động cơ cũng gắn rotor trong phần vỏ của nó, với một đầu của thanh trục được làm nhô ra để cho phép gắn tải. Trong 1 số cơ cấu tổ chức động cơ, có một phần lan rộng ra ở đầu không lái để cho cảm ứng vận tốc hoàn toàn có thể điều khiển và tinh chỉnh những thiết bị điện tử khác. Các mô men xoắn lúc này cũng tạo ra lực hoạt động bằng những cánh quạt quay đến tải .

Rotor này sẽ quay với vận tốc nhỏ hơn vận tốc của từ trường quay bên trong stator hoặc vận tốc của động cơ đồng bộ. Rotor cung ứng những cảm ứng thiết yếu của dòng rotor khiến cho mô men xoắn động cơ có tỷ suất thuận với độ trượt .Khi vận tốc của cánh quạt tăng thì độ trượt cũng sẽ giảm. Việc tăng độ trượt này cũng làm tăng dòng điện trong động cơ, khi đó cũng làm tăng cường dòng rotor, dẫn đến thực trạng mô men xoắn cao hơn để tăng thêm nhu yếu tải .

3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của motor roto lồng sóc

a)  Cấu tạo của rôto lồng sóc

Kết cấu của loại dây quấn này rất khác biệt so với dây quấn stato. Loại rôto lồng sóc có công suất >100kW, nằm trong các rãnh của lõi thép được đặt các thanh đồng, có 2 đầu nối ngắn mạch bằng 2 vòng đồng sẽ tạo thành cái lồng sóc. Ở các động cơ công suất nhỏ, phần lồng sóc được chế tạo bằng phương pháp đúc nhôm vào trong các rãnh lõi thép của rôto, từ đó sẽ tạo thành thanh nhôm, 2 đầu đúc sẽ có vòng ngắn mạch. Động cơ điện rôto lồng sóc còn được gọi là động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc là vì vậy.

b)  Nguyên lý hoạt động của motor roto lồng sóc

Trong máy cảm ứng đồng bộ 3 pha, dòng điện xoay chiều sẽ cung ứng cho cuộn dây stator một nguồn năng lượng để giúp cho nó tạo ra từ thông quay. Từ thông sẽ tạo ra 1 từ trường quay từ trong khe hở không khí giữa stator và rotor, đồng thời tạo ra một điện áp để tạo ra dòng điện chạy qua những thanh rotor .Mạch và dòng điện ở trong dây dẫn rotor lúc này đã được kích hoạt. Tác động của từ thông quay và dòng điện cùng lúc sẽ tạo ra một lực tạo ra mô men xoắn để triển khai khởi động động cơ .Một rotor của máy phát điện cũng được tạo thành từ 1 cuộn dây được bọc xung quanh cái lõi sắt. Thành phần từ tính của rotor cũng được sản xuất ra từ những lớp thép để tương hỗ việc dập những khe dẫn để tạo ra những hình dạng và kích cỡ đơn cử. Khi dòng điện không đồng bộ chạy qua cuộn dây, một từ trường sẽ được tạo ra xung quanh lõi, còn gọi là dòng điện trường. Cường độ của dòng điện trường lúc này sẽ điều khiển và tinh chỉnh mức nguồn năng lượng của từ trường ở bên trong .

Hình ảnh cụ thể của động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc

Dòng điện 1 chiều ( DC ) tinh chỉnh và điều khiển dòng điện trường chạy theo một hướng và được đưa thẳng đến cuộn dây bằng 1 bộ chổi và dây quấn. Giống như bất kể thanh nam châm từ nào, từ trường được tạo ra cũng có 2 cực, đó là bắc và nam. Hướng hoạt động của động cơ được rotor phân phối nguồn năng lượng theo chiều kim đồng hồ đeo tay hoàn toàn có thể được điều khiển và tinh chỉnh bằng cách sử dụng những thanh nam châm từ và từ trường được setup trong phần phong cách thiết kế của rotor, điều này sẽ được cho phép động cơ chạy ngược hoặc theo chiều kim đồng hồ đeo tay .

4. Sơ đồ khởi động động cơ không đồng bộ roto lồng sóc

Yêu cầu khi chuẩn bị sẵn sàng khởi động động cơ :

• Mô men khởi động ( Mk ) phải đủ độ lớn để hoàn toàn có thể thích ứng được với đặc tính tải .
• Dòng khởi động ( Ik ) của động cơ càng nhỏ càng tốt để không ảnh hưởng tác động xấu đến những phụ tải khác .
• Thời gian khởi động ( tk ) cần nhỏ vừa đủ để máy hoàn toàn có thể khởi động và thao tác được ngay .
• Thiết bị khởi động một cách đơn thuần, rẻ tiền, nhanh gọn, đáng đáng tin cậy và tiêu tốn ít nguồn năng lượng. Những nhu yếu trên hầu hết là trái ngược với nhau, cho nên vì thế tùy thuộc vào nhu yếu sử dụng và hiệu suất của lưới điện mà tất cả chúng ta hoàn toàn có thể lựa chọn chiêu thức khởi động sao cho thích hợp .

a)  Khởi động trực tiếp bằng cách đóng cầu dao CD

Khởi động trực tiếp bằng cách đóng cầu dao CD nối trực tiếp dây quấn stato vào lưới và động cơ quayƯu điểm :

• Thiết bị khởi động tương đối đơn thuần .
• Mô men khởi động ( Mk ) của động cơ đủ lớn .

• Thời gian khởi động của động cơ (tk) nhỏ. 

  Xem thêm: Phụ kiện máy đo huyết áp omron

Nhược điểm :

• Dòng điện khởi động ( Ik ) lớn hoàn toàn có thể gây tác động ảnh hưởng đến những phụ tải khác .
• Phương pháp này chỉ được dùng cho những động cơ có hiệu suất nhỏ và hiệu suất của nguồn phải lớn hơn nhiều lần so với hiệu suất động cơ .

b) Khởi động bằng cách giảm điện áp đặt vào dây quấn stato 

Các chiêu thức sau đây suy cho cùng cũng để nhằm mục đích mục tiêu làm giảm dòng điện khởi động. Nhưng khi đã thực thi giảm điện áp thì mô men khởi động của động cơ cũng sẽ giảm theo .Khởi động hoàn toàn có thể dùng cuộn kháng để thực thi mắc tiếp nối đuôi nhau đường dây vào trong mạch stato :

• Khởi động sử dụng mba tự ngẫu
• Khởi động bằng chiêu thức đổi nối Y → Δ

Sơ đồ khởi động động cơ không đồng bộ roto lồng sóc

1. Dùng cuộn kháng để mắc nối tiếp vào trong mạch stato 

– Theo sơ đồ, những cầu dao được ký hiệu là CD1 và CD2, cuộn điện kháng là CK. Nguyên lý hoạt động giải trí như sau :+ Khi khởi động : cầu dao CD2 lúc này đang mở, CD1 đóng, stato được nối vào lưới điện qua cuộn điện kháng CK.+ Khi động cơ đang quay không thay đổi : lúc này nên đóng CD2, ngắn mạch điện kháng CK, kiểm soát và điều chỉnh stato nối trực tiếp vào lưới .- Các thông số kỹ thuật khởi động của điện áp đặt vào trong dây quấn stato : ( lúc này thông số k < 1 ), dòng điện đang khởi động : ( Ik – dòng khởi động trực tiếp cùng với điện áp U1 ), còn mô men khởi động theo công thức : 1 ' U1 = k. U k ' k I = k. I k

2. Khởi động sử dụng mba tự ngẫu 

– Lúc này, những cầu dao sẽ được ký hiệu lần lượt là CD1, CD2, CD3, biến áp tự ngẫu là TN. Nguyên lý hoạt động giải trí như sau : Khi khởi động, cắt cầu dao CD2, đóng dầu dao CD3, máy biến áp MBA TN để ở vị trí mà điện áp đặt vào động cơ khoảng chừng ( 0.6 ÷ 0,8 ) Uđm, ta đóng cầu dao CD1 để nối stato vào lưới điện trải qua biến áp MBA TN.- Khi động cơ quay có sự không thay đổi : Hãy thực thi cắt cầu dao CD3, đóng cầu dao CD2 lại để ngắn mạch MBA TN, đồng thời, nối trực tiếp dây quấn của stato vào lưới .

3. Khởi động bằng cách đổi nối Y → Δ 

Các cầu dao trong động cơ là CD1, CD2, cầu dao hòn đảo chiều CD. Phương pháp này chỉ sử dụng cho động cơ lúc máy đang thao tác thông thường nối hình Δ, khi khởi động nối theo Y. Sau khi vận tốc quay đã gần không thay đổi, cần chuyển về nối Δ để triển khai khởi động cho động cơ .

4. Khởi động bằng cách thêm Rp vào trong mạch  

– Phương pháp khởi động này chỉ dùng cho những động cơ không đồng bộ rôto dây quấn vì đặc thù của loại động cơ này là tất cả chúng ta hoàn toàn có thể thêm điện trở phụ vào trong mạch rôto. Khi điện trở rôto đã có sự biến hóa thì đặc tính của động cơ là M = f ( s ) cũng biến hóa theo. Nếu kiểm soát và điều chỉnh điện trở mạch ở rôto một cách thích đáng thì ta có Mk = Mmax .- Khi rôto quay, để hoàn toàn có thể giữ lại được một mô men điện từ nhất định trong quy trình khởi động, tất cả chúng ta cần cắt dần điện trở để nối thêm vào mạch rôto làm cho quy trình tăng cường của động cơ sẽ chuyển từ đặc tính này sang đặc tính khác. Hơn nữa, sau khi cắt hàng loạt điện trở thì động cơ cũng sẽ tăng cường đến tại điểm thao tác của những đặc tính cơ tự nhiên .

Video kỹ thuật motor 3 pha, cấu tạo motor 3 pha(N)

Kết luận

Hy vọng bài viết trên đây sẽ giúp cho các bạn hiểu rõ hơn về định nghĩa, cấu tạo động cơ lồng sóc cũng như các sơ đồ khởi động, nguyên lý làm việc, các loại rotor lồng sóc đang sử dụng hiện nay của loại động cơ này. Đặc biệt hơn là các bạn đã có thể khởi động động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc đúng cách nhất để giúp động cơ hoạt động được hiệu quả, bền bỉ và thuận tiện nhất.

Nội Dung Có Thể Bạn Quan Tâm:

Source: https://dvn.com.vn
Category: Phụ Kiện