CHƯƠNG VI: MÁY ĐIỆN 69 1. MÁYBIẾN ÁP
3. ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
Động cơ không đồng bộ là động cơ có phần quay làm việc với điện xoay chiều theo nguyên lý cảm ứng điện từ có tốc độ quay của roto n khác với tốc độ quay của từ trường n1.
3.2. Phân loại
- Động cơ không đồng bộ 3 pha - Động cơ không đồng bộ 2 pha - Động cơ không đồng bộ 1 pha
3.3. Cấu tạo
3.3.1. Phần tĩnh (stato)
Hình 6.6.Cấu tạo động cơ 1. Lõi thép stato
2. Dây cuốn stato 3.Nắp máy
4.ổ bi
5.Trục máy 6.Hộp đấu dây 7.Lõi thép roto 8.Thân máy 9.Quạt làm mát 10.Hộp quạt
Stato là một lõi thép dạng hình trụ làm bằng lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh bên trong rồi ghép lại với nhau thành rãnh theo hướng trục rồi được ép vào trong vỏ máy đúc bằng gang. Trong rãnh của stato có cuốn dây đồng bọc cách điện. Dòng điện xoay chiều ba pha chạy trong dây cuốn ba pha stato sẽ tạo nên từ trường quay.
3.3.2. Phần quay (Rôto)
Roto gồm lõi thép là các lá thép kỹ thuật điện được lấy từ phần bên trong của lõi thép stato mặt ngoài có dập rãnh để đặt lồng sóc vào. Lồng sóc gồm các thanh đồng hoặc thanh nhôm được đặt trong rãnh của roto và bị ngắn mạch bởi
Hình 6.6: Cấu tạo động cơ
Hình 6.7: Stato và sơ đồ dây quấn
hai vành ngắn mạch ở hai đầu. Ở động cơ cỡ nhỏ lồng sóc được đúc liền bằng nhôm gồm các thanh dẫn, vành ngắn mạch, cánh tản nhiệt và cánh quạt làm mát.
* Các bộ phận khác
Ngoài ra trên động cơ không đồng ba pha còn có các nắp trước và nắp sau trên đó có lắp các vòng bi (hoặc bạc) để đỡ trục roto.Trên vỏ có hộp đấu dây điện ba pha vào động cơ . Trên trục roto của động cơ cỡ lớn còn lắp cách quạt gió để làm mát động cơ.
3.4. Nguyên lý làm việc
3.4.1.Từ trường quay của stato
Để xét việc tạo ra từ trường quay ta cho dòng điện xoay chiều ba pha vào ba cuộn dây của stato có trục lệch nhau trong không gian một góc 1200 về điện của một động cơ không đồng bộ
Mỗi cuộn dây sinh ra một từ trường được xác định bằng quy tắc vặn nút chai và tổng hợp lại thành từ trường tổng cộng có cực S – N
Tại một thời điểm nào đó ( Hình 6.9.a) ) (2 900
t từ trường cuộn dây pha A cực đại . Từ trường tổng cộng theo chiều từ trường cuộn dây pha A hướng sang trái.
Tương tự như trên ( Hình 6.9.b) khi )
3 2 (2 120
900 0
t từ trường cuộn dây pha B cực đại . Trường tổng cộng theo chiều từ trường cuộn dây pha B hướng lên trên.
Tiếp tục( Hình 6.9.c) )
3 4 (2 240
900 0
t thì từ trường cuộn dây pha C cực đại . Trường tổng cộng theo chiều từ trường cuộn dây pha C hướng xuống dưới.
Hình 6.8: a.Lồng sóc b.Lõi thép Roto c.Ký hiệu trên sơ đồ
Như vậy từ trường tổng cộng của cả ba cuộn dây quay quanh tâm 0 với tần số bằng tần số góc của dòng điện xoay chiều.
3.4.2. Nguyên lý làm việc
Khi cho dòng điện xoay chiều ba pha vào dây cuốn stato sẽ tạo ra từ trường quay p đôi cực với tốc độ n1 =60f/p . Từ trường quay cắt các thanh dẫn của dây cuốn roto cảm ứng ra suất điện động E2 .Vì dây cuốn nối ngắn mạch nên suất điện động cảm ứng sẽ sinh ra dòng điện I2 trong các thanh dẫn roto. Lực tác dụng tương hỗ giữa từ trường quay của máy với thanh dẫn roto mang dòng điện I2 kéo roto quay theo chiều quay của từ trưòng
Suất điện động cảm ứng xuất hiện trên thanh dẫn
Hình 6.9: Từ trường 2 cực dây cuốn Stato
V L
E2 . B ; Với L là chiều dài thanh dẫn roto và dòng điện I2 đặt trong cảm ứng từ B chịu tác dụng lực
B LI F2 2
cùng chiều với từ trường quay Stato
Tốc độ quay n của roto luôn nhỏ hơn tốc độ của từ trường quay n1.
Độ chênh lệch giữa tốc độ của từ trưòng quay n1và tốc độ roto n gọi là tốc độ trượt n2
n2 = n1- n Hệ số trượt S =
1 1 2 1
n n n n
n
Khi roto đứng yên thì : n = 0 ; S = 1
Khi roto quay định mức thì : S = 0,02 0.06 . Thì tốc độ của động cơ : n = n1( 1-S ) = 60( 1-S )/p