Nội dung Định nghĩa , CT và PL Nguyên lý làm việc Phương trình cân bằng Mạch điện thay thế Khởi động động cơ Điều chỉnh động cơ
Định nghĩa máy điện không đồng bộ Máy điện không đồng bộ là loại máy điện xoay chiều , làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ , lực điện từ và tốc độ quay của phần n khác với tốc độ từ trường quay n1. Máy điện không đồng bộ có thể làm việc ở hai chế độ : chế động động cơ và chế độ máy phát
Stator Rotor Rotor dây quấn Cấu Tạo Rotor lồng sóc Kết cấu stator
Ký hiệu rotor Drawing Sign
Phân loại Theo kết cấu của vỏ Theo kết cấu rotor Theo số pha Kiểu hở Kiểu kín Rotor lồng sóc 3 pha Rotor dây quấn 1 pha
Thông số động cơ không đồng bộ Pđm : Công suất cơ có ích trên trục . U1đm : Điên áp dây stator. I1đm : Dòng điện dây stator. ηđm : Hiệu suất . f : Tần số dòng điện stator. nđm : Tốc độ quay rotor. cosφđm : Hệ số công suất .
Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ 3 pha Nguyên lí làm việc của ĐCKĐB 3 pha : Khi cho dòng điện 3 pha vào dây quấn stator của ĐC thì trong lòng stator sẽ sinh ra từ trường quay. Từ thông của từ trường quay này biến thiên qua các khung dây của rotor làm xuất hiện trong đó sức điện động cảm ứng , vì vòng dây kín nên xuất hiện dòng điện cảm ứng . Rotor có dòng điện cảm ứng chạy qua đặt trong từ trường quay nên xuất hiện lực điện từ làm rotor quay.
Động cơ không đồng bộ 3 pha Từ trường quay
Tốc độ quay của từ trường được tính bằng công thức : Trong đó : n1: Tốc độ quay của từ trường . f1: Tần số nhận từ lưới điện . p: Số đôi cực từ Hệ số trượt s; là sự chậm tương đối của Rotor đối với từ trường . Trong đó: n2=n1-n: tốc độ trượt s= 0.02/0.06 khi rotor quay định mức n=n1(1-s): tốc độ quay của rotor Động cơ không đồng bộ 3 pha 0<s<1
Đông cơ không đồng bộ 1 pha Nguyên lý làm việc Từ trường của dây quấn 1 pha Từ trường đập mạch Từ trường của dây quấn một pha của động cơ là từ trường có phương không đổi theo thời gian, nhưng trị số và chiều thay đổi theo thời gian nên gọi là từ trường đập mạch, từ trường này không thể làm quay động cơ. Nên: 1/ động cơ đó phải được nối với tụ để làm lệch pha của dây. 2/ động cơ đó phải được gắn với vòng ngắn mạch làm lệch mạch từ trường tạo ra từ trường quay.
WITH THE HELP OF YOUR TEACHER OR CARER, test whether your suggestions and drawings will make the bulb light using actual batteries, a small lightbulb, and wires. Phương trình cân bằng của ĐCKĐB Đặc trưng bởi hệ phương tình toán học :
Phương trình cân bằng của ĐCKĐB Phương trình cân bằng điện áp dây quấn stator U1: điện áp trên một pha dây quấn stator I1: dòng điện chạy trong dây quấn stator E1 = 4,44f1kdq1N1: sđđ pha N1: số vòng dây của một pha : từ thông dưới mỗi cực từ Tổng trở pha dây quấn stator
Phương trình cân bằng điện áp dây quấn rotor: Giữa rotor và từ trường quay có tốc độ trượt n2=n1-n Tần số sđđ cảm ứng trong dây quấn rotor: Sđđ cảm ứng trong dây quấn rotor Khi rotor quay f2=sf1: Khi rotor đứng yên f2=f1: Phương trình cân bằng của ĐCKĐB
Mạch điện thay thế động cơ không đồng bộ Mạch điện thay thế của máy điện không đồng bộ : Dựa vào các phương trình cơ bản , ta thành lặp mạch điện thay thế cho MĐKĐB khi rotor quay giống nhưmáy biến áp . Ta xem dây quấn stator là dây quấn sơ cấp của máy biến áp , dây quấn rotor xem như dây quấn thứ cấp của máy biến áp , ta có sơ đồ thay thế như sau :
Hiệu suất Giản đồ năng lượng Giản đồ năng lượng và hiệu suất
Momen điện từ của ĐCKĐB: Momen khởi động ( mở máy ): (s=1,n=0) Momen của động cơ không đồng bộ
Quan hệ M = f1(s). Momen của động cơ không đồng bộ Dấu “+” ứng với trạng thái động cơ . Dấu “-” ứng với trạng thái máy phát điện
Momen của động cơ không đồng bộ Momen, dòng điện khởi động ( mở máy ): (s=1, n=0) * Yêu cầu khi khởi động động cơ : Momen Mk phải lớn để thích ứng với đặc tính tải . Dòng Ik càng nhỏ càng tốt để không ảnh hưởng đến các phụ tải khác . Thời gian tk cần nhanh để máy có thể làm việc được ngay . Thiết bị khởi động đơn giản , rẻ tiền , tin cậy và ít tốn năng lượng .
Cách đấu dây
Mở máy động cơ không đồng bộ Động cơ rotor dây quấn Khởi động bằng cách thêm Rp vào mạch rotor
Mở máy động cơ không đồng bộ Động cơ rotor lồng sóc Khởi động trực tiếp Khởi động bằng cách giảm điện áp đặt vào dây quấn stator Mở máy cuộn kháng Mở máy dùng máy biến áp tự ngẫu . Mở máy bằng cách đổi nối Y → ∆
Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ Điều chỉnh bằng cách thay đổi điện áp Điều chỉnh bằng cách thay đổi tần số
Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ Điều chỉnh bằng cách thêm điện trở vào mạch rotor Điều chỉnh bằng cách nối cấp nguồn năng lượng về nguồn
Ứng dụng Động cơ không đồng bộ 1 pha Máy bơm Máy quạt Máy sấy tóc
Ứng dụng Động cơ không đồng bộ 3 pha Máy nén khí Máy tiện Cầu trục