Dong co dien

Động cơ điện (Motor) là gì? động cơ điện không đồng bộ ba pha

Động cơ điện là máy điện dùng để chuyển đổi điện năng thành cơ năng. Động cơ điện không đồng bộ là động cơ điện có Roto (phần động) quay với tốc độ quay chậm hơn tốc độ quay của từ trường.

Nguyên tắc hoạt động của động cơ điện không đồng bộ:

Đặt một khung dây kín trong từ trường. Sau đó cho từ trường quay với tốc độ góc là ω thì khung dây sẽ quay theo từ trường quay với tốc độ góc ω’ < ω.

Giải thích: Khi từ trường quay => từ trường qua khung dây biến thiên => trong khung dây xuất hiện dòng điện cảm ứng (hiện tượng cảm ứng điện từ)

Khung dây có dòng điện đặt trong từ trường sẽ chịu tác dụng của lực từ, cặp lực từ xuất hiện ở các cạnh của khung dây tạo thành ngẫu lực khiến khung dây quay xung quanh trục cố định.
vật lý phổ thông, vật lý 12, động cơ điện xoay chiều, động cơ điện một chiều
Khung dây có điện đặt trong từ trường chịu tác dụng của lực từ. Cặp lực từ tác dụng vào khung dây song song, ngược chiều, cùng độ lớn tạo thành ngẫu lực khiến khung dây quay.

Video thí nghiệm về nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ:

Trong video thí nghiệm trên người ta sử dụng tay để tạo ra từ trường quay (bằng

Minh dang

Trưng bày các loại đinh nối băng tải, máy móc và công cụ hỗ trợ ngành băng tải… Để tìm hiểu thêm về các sản phẩm của Minh Dang http://minhdangbelt.com/ cũng như cách vận hành các máy móc thiết bị, kính mời Quý khách hàng hãy đến Showroom của chúng tôi để được các chuyên gia kỹ thuật tư vấn và trình bày trực tiếp cho Quý vị. quay nam châm), trong thực tế động cơ điện sẽ dùng điện để tạo ra từ trường quay, tùy vào dòng điện sử dụng mà ta phân loại động cơ điện thành động cơ điện 1 chiều (động cơ điện sử dụng dòng điện một chiều tạo ra từ trường quay), động cơ điện xoay chiều 3 pha (động cơ điện xoay chiều dùng dòng điện xoay chiều 3 pha để tạo ra từ trường quay).

Động cơ điện không đồng bộ 1 chiều có thể được sử dụng trong các động cơ của ô tô, hãy tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của động cơ điện 1 chiều đơn giản nhất.
vật lý phổ thông, vật lý online, vật lý 12, động cơ không đồng bộ, động cơ-điện
Cấu tạo động cơ không đồng bộ 1 chiều nhìn từ bên ngoài
Cấu tạo bên trong của động cơ không đồng bộ gồm hai bộ phận chính:

    Roto (phần động) là khung dây có thể quay được trong từ trường quay
    Stato (phần tĩnh) là bộ phận tạo ra từ trường quay, gồm các cuộn dây giống nhau đặt trong một khung tròn. Khi dòng điện 1 chiều đi qua khung dây sẽ tạo ra từ trường quay.

vật lý phổ thông, vật lý 12, motor điện, động cơ không đồng bộ
Động cơ điện không đồng bộ sử dụng dòng điện 1 chiều. Phần đang quay gọi là Roto, phần đứng yên gọi là stato

Video giải thích chi tiết nguyên tắc hoạt động của động cơ điện sử dụng dòng điện một chiều (DC)

Động cơ điện không đồng bộ ba pha:

Động cơ điện không đồng bộ ba pha hoạt động dựa trên nguyên tắc của động cơ không đồng bộ. Cấu tạo gồm 2 bộ phận chính:

Roto là khung dây dẫn có thể quay dưới tác dụng của từ trường quay. Để tăng hiệu quả người ta ghép nhiều khung dây dẫn giống nhau có trục quay chung tạo thành một cái lồng hình trụ, mặt bên tạo bởi nhiều thanh kim loại song song bộ phận này gọi là Roto lồng sóc.

Stato là bộ phận tạo nên từ trường quay, gồm 3 cuộn dây giống hệt nhau đặt tại ba vị trí nằm trên vòng tròn đặt lệch nhau 120o

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động cơ điện không đồng bộ

Ngày nay, động cơ điện không đồng bộ được ứng dụng rộng rãi, tuy nhiên không phải ai cũng biết được nguyên lý hoạt động và cấu tạo của động cơ điện không đồng bộ. Trong phạm vi bài viết này sẽ giúp mọi người tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ điện không đồng bộ.
I. Cấu tạo.
Cơ cấu động cơ điện không đồng bộ phụ thuộc vào kiểu loại vỏ bọc kín hoặc hở, là do hệ thống làm mát bằng cánh quạt thông gió đặt ở bên trong hay bên ngoài động cơ điện.
Nhìn chung động cơ điện có hai phần chính là phần tĩnh và phần quay.
1. Phần tĩnh
Phần tĩnh hay còn gọi là stato gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn
a. Lõi thép:
Là bộ phận dẩn từ của máy có dạng hình trụ rổng, lõi thép được làm bằng các lá thép kỹ thuật điện dày 0,35 đén 0,5 mm, được dập theo hình vành khăn, phía trong có xẻ rảnh để đặt dây quấn và được sơn phủ trước khi ghép lại.
%image_alt%
Cấu tạo động cơ điện
b. Dây quấn:
Dây quấn stato làm bằng dây đồng hoặc dây nhôm đặt trong các rảnh của lõi thép.
Hai bộ phận chính trên còn có các bộ phận phụ bao bọc lõi thép là vỏ máy được làm bằng nhôm hoặc gang dùng để giử chặt lõi thép phía dưới là chân đế để bắt chặt vào bệ máy, hai đầu có hai nắp làm bằng vật liệu cùng loại với vỏ máy, trong nắp có ổ đỡ (hay còn gọi là bạc) dùng để đở trục quay của rôto.
2. Phần quay.
Hay còn gọi là rôto, gồm có lõi thép, dây quấn và trục máy.

a. Lõi thép:
Có dạng hình trụ đặc làm bằng các lá thép kỹ thuật điện, dặp thành hình dĩa và ép chặt lại, trên mặt có các đường rãnh để đặt các thanh dẩn hoặc dây quấn. Lõi thép được ghép chặt với trục quay và đặt trên hai ổ đở của stato.
b. Dây quấn:
Trên rôto có hai loại: rôto lồng sốc và rôto dây quấn.
– Loại rôto dây quấn có dây quấn giống như stato, loại này có ưu điểm là môment quay lớn nhưng kết cấu phức tạp, giá thành tương đối cao.
– Loại rôto lồng sóc: kết cấu của loại này rất khác với dây quấn của stato. Nó được chế tạo bằng cách đúc nhôm vào các rãnh của rôto, tạo thành các thanh nhôm và được nối ngắn mạch ở hai đầu và có đúc thêm các cánh quạt để làm mát bên trong khi rôto quay.
Phần dây quấn được tạo từ các thanh nhôm và hai vòng ngắn mạch có hình dạng như một cái lồng nên gọi là rôto lồng sóc. Các đường rãnh trên rôto thông thường được dập xiên với trục, nhằm cải thiện đặt tính mở máy và giảm bớt hiện tượng rung chuyển do lực điện từ tác dụng lên rôto không liên tục.
Nguyên lý hoạt động của động cơ điện.

Muốn cho động cơ làm việc, stato của động cơ cần được cấp dòng điện xoay chiều. Dòng điện qua dây quấn stato sẽ tạo ra từ trường quay với tốc độ:n=60. f/p (vòng/phút)
trong đó: f- là tần số của nguồn điện
p- là số đôi cực của dây quấn stato

Trong quá trình quay từ trường này sẽ quét qua các thanh dẩn của rôto, làm xuất hiện sức điện động cảm ứng. Vì dây quấn rôto là kín mạch nên sức điện động này tạo ra dòng điện trong các thanh dẩn của rôto. Các thanh dẩn có dòng điện lại nằm trong từ trường, nên sẽ tương tác với nhau, tạo ra lực điện từ đặc vào các thanh dẩn.
Tổng hợp các lực này sẽ tạo ra môment quay đối với trục rôto, làm cho rôto quay theo chiều của từ trường.
Khi ĐC làm việc, tốc độ của rôto (n) luôn nhỏ hơn tốc độ của từ trường (n1) ( tứclà n
Kết quả là rôto quay chậm lại nên luôn nhỏ hơn n1, vì thế động cơ được gọi là động cơ không đồng bộ.
Độ sai lệch giữa tốc độ rôto và tốc độ từ trường được goi là hệ số trược, ký hiệu là: S và được tính bằng:
Thông thường hệ số trược vào khoảng 2% đến 10%

Dong co dien là website cung cấp Động cơ điện – Motor ABB, Động cơ điện ABB, Biến tần Mitsubishi, Động cơ Baldor, giải pháp tiết kiệm điện và gia công lắp ráp tủ điều khiển, thiết bi đóng cắt ABB, Schneider, Mitsubishi

Xử lý các sự cố thường gặp của động cơ điện

Động cơ điện là một loại thiết bị tạo ra năng lượng cơ học bằng cách sử dụng năng lượng điện. Sử dụng động cơ điện thường gặp phải một số vấn đề như không thể khởi động, động cơ quá nóng, tiếng ồn và độ rung mạnh.

Động cơ điện được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực: trong các thiết bị gia đình, máy móc sản xuất hay trong các ứng dụng thương mại. Trong thực tế, bất kỳ thiết bị nào có liên quan đến chuyển động cơ học, như quạt, máy bơm, máy vi tính hay các nhà máy xử lý nước thải, đều sử dụng động cơ điện. Trước đây, khi chưa có dòng điện xoay chiều (AC), động cơ điện chủ yếu sử dụng dòng điện một chiều (DC). Hiện nay, động cơ điện có nhiều loại, sử dụng cả dòng DC và AC tùy theo cấu hình của máy móc.

Hiểu được những vấn đề cơ bản của những động cơ điện và các bộ phận của chúng sẽ giúp cho việc tìm ra những vấn đề liên quan đến các thiết bị điện dễ dàng hơn. Các bộ phận chính của động cơ điện bao gồm rotor, nam châm cảm điện, chuyển mạch, chổi điện, trục và nguồn cấp điện (AC hoặc DC). Nguyên tắc làm việc của động cơ này là tạo ra chuyển động quay bằng lực điện từ.

Sau đây là một số sự cố thường gặp của động cơ điện và cách để khắc phục chúng:

Động cơ không thể khởi động

Đây là một trong những sự cố phổ biến nhất của động cơ điện. Sự cố này có thể được xảy ra do một cầu chì bị ngắt hoặc do sự cố của nguồn cung cấp điện. Để khắc phục vấn đề này, trước tiên, hãy kiểm tra các nguồn cung cấp điện. Nếu nguồn điện vẫn hoạt động tốt, hãy làm nguội động cơ và làm sạch các bộ phận của chúng. Bạn có thể sử dụng một máy nén khí để làm sạch nó. Trong trường hợp động cơ điện vẫn không khởi động ngay cả sau khi đã được làm sạch và bật lại nguồn điện, hãy xem xét đến việc thay thế chúng.

Động cơ bị quá nóng

Tình trạng quá nóng của động cơ có thể là do hệ thống thông gió lâu ngày không được bảo trì hoặc nguồn cung cấp không khí làm mát kém. Để khắc phục vấn đề này, hãy làm sạch các cánh quạt bị bụi bẩn tích tụ. Nếu các hệ thống quạt làm mát vẫn hoạt động tốt, thì vấn đề có thể xảy ra là do lỗi của động cơ. Khi đó, bạn cần tham khảo ý kiến một người thợ chuyên nghiệp để sửa chữa hoặc thay thế động cơ.

Động cơ điện hoạt động gây ra tiếng ồn và rung mạnh

Tiếng ồn quá lớn là một dấu hiệu của các sự cố của động cơ điện. Tiếng ồn của động cơ thường liên quan đến hiện tượng rung của động cơ, nó gây ra hư hỏng cho cuộn dây và vòng bi. Nguyên nhân gây ra tiếng ồn thường là do một liên kết trục bị lỗi hay do sự mất cân bằng trong hệ thống điện hoặc cơ học. Để khắc phục sự cố này, hãy kiểm tra các vòng bi bị hư hỏng, lắp lỏng và các liên kết trục.

Bảo trì động cơ điện thường xuyên sẽ giúp giảm thiểu các sự cố trên. Một số bước bảo trì động cơ điện cơ bản bao gồm làm sạch bụi bẩn, bôi trơn các vòng bi và cách điện cho cuộn dây. Hãy thực hiện chúng bất cứ khi nào cần thiết.

Động cơ điện hoạt động như thế nào

Dòng điện trong từ trường chịu tác dụng của một từ lực.
Nếu dây dẫn được khép mạch, hai nhánh đối xứng của mạch sẽ chịu các lực tác dụng ngược chiều nhau (ngẫu lực) theo phương vuông góc với véc tơ đường sức từ.
Ngẫu lực này tạo ra mô men làm quay cuộn dây.
Các động cơ điện trên thực tế có một số mạch vòng trên phần ứng để tạo ra các mô men đồng đều và tạo ra từ trường nhờ sự sắp xếp hợp lý các nam châm điện, được gọi là các cuộn cảm. Để hiểu rõ về động cơ, cần hiểu được tải động cơ là gì. Tải liên quan đến mô men đầu ra của động cơ ứng với tốc độ yêu cầu. Tải thường được phân thành ba nhóm (BEE India, 2004):
Tải mô men không đổi là tải yêu cầu công suất đầu ra có thể thay đổi cùng với tốc độ hoạt động nhưng momen quay không đổi. Băng tải, lò quay và các bơm pittông là những ví dụ điển hình của tải mô men không đổi.
Tải mô men thay đổi là những tải mà mô men thay đổi khi tốc độ hoạt động thay đổi. Bơm ly tâm và quạt là những ví dụ điển hình của tải mô men thay đổi (mô men tỷ lệ bậc hai với tốc độ).
Tải công suất không đổi là những tải mà các yêu cầu mô men thường thay đổi ngược với tốc độ. Những máy công cụ là ví dụ điển hình về tải công suất không đổi.
Hướng dẫn sử dụng năng lượng hiệu quả trong ngành công nghiệp Châu Á

Thiết bị sử dụng điện: Động cơ điện Các thành phần của động cơ điện thay đổi tuỳ theo các loại động cơ khác nhau, và sẽ được mô tả mỗi loại động cơ ở phần hai.

Các loại động cơ điện xoay chiều

Động cơ điện xoay chiều (AC) sử dụng dòng điện đổi chiều theo chu kỳ . Một động cơ xoay chiều có hai phần điện cơ bản: một “stato” và một “rôto” như cho trong hình 7. Stato là bộ phận đứng yên và rôto là bộ phận quay, làm quay trục của động cơ điện.

Ưu điểm chính của động cơ một chiều so với động cơ xoay chiều là dễ điều khiển tốc độ hơn động c ơ xoay chi ều. Bù l ại, động cơ xoay chiề u có thể được lắ p thêm bộ điề u khi ển biến đổi tần số, tuy nhiên dù thiết bị này giúp cả i thiện việc điều khiển tốc độ nhưng chất lượ ng điện lại giảm. Động cơ cả m ứng (còn gọi là động cơ không đồng bộ hoặ c dị bộ) là động cơ phổ biến nhất trong công nghiệp vì sự chắc chắn và ít yêu cầ u về bảo trì hơn. Động cơ cảm ứng xoay chiều rẻ tiề n (chỉ bằng một nửa hoặc non nửa giá của động cơ một chiều cùng công suất) và có hệ số tỷ lệ công suất: trọng lượng cao (gấp đôi tỷ lệ công suất: trọng lượng của động cơ một chiều).

1. Động cơ điện đồng bộ

Động cơ điện đồng bộ là động cơ xoay chi ều, hoạt động ở tốc độ không đổi xác định bởi tần số của hệ thống. Động cơ loại này cần có dòng điện một chiề u (DC) để kích thích và có mô men khởi động thấp, vì vậy động cơ đồng bộ thích hợp với các thiết bị ứng dụng khởi động ở mức tải thấp như máy nén khí, tần số thay đổi hay máy phát điện. Động cơ đồng bộ có thể cải thiện hệ số công suấ t hệ thống, đây là lý do tại sao chúng thường hay được sử dụng với những hệ thống dùng nhiều điện.

(Integrated Publishing, 2003) Các thành phần chính của động cơ đồng bộ bao gồm:

ƒ Rôto. Sự khác nhau chủ yếu giữa động cơ đồng bộ và không đồng bộ là rôto của động cơ đồng bộ quay với tốc độ bằng tốc độ của từ trường quay. Được như vậy là vì từ trường của rôto không còn tính cảm. Rôto có thể được lắp các nam châm vĩnh cửu hoặc các dòng kích từ một chiều bị giới hạn ở một vị trí nhất định khi xung đối với từ trường khác.

ƒ Stato. Stato tạo ra từ trường quay tỷ lệ với tần số cung cấp.

Động cơ quay ở tốc độ đồng bộ, cho trong phương trình sau (Parekh, 2003):

Ns = 120 f / P

Trong đó:

f = tần số của tần số cung cấp P= số cực từ

Động cơ điện cảm ứng (không đồng bộ)

Động cơ không đồng bộ là động cơ rất thông dụng, được sử dụng cho các thiết bị khác nhau

trong công nghiệp. Sở dĩ loại động cơ này thông dụng như vậy là vì chúng có thiết kế đơn giản, rẻ tiền và dễ bảo trì, có thể nối trực tiếp với nguồn xoay chiều.

a. Các bộ phận của động cơ điện
Một động cơ không đồng bộ có hai bộ phận điện cơ bản
ƒ Rôto. Động cơ không đồng bộ sử dụng hai loại rôto:
– Rôto lồng sóc bao gồm những thanh dẫn dày đặt tại các rãnh song song. Đầu các thanh này được nối vào vòng đoản mạch.

– Một rôto quấn dây có ba pha, hai lớp, cuộn dây quấn. Rôto được quấn nhiều cực như là stato. Ba pha được nối dây bên trong và các đầu dây này được nối vào vành trượt treo trên một trục có các chổi than.

ƒ Stato. Stato được ghép từ các vòng dập định hình với các rãnh để chứa các cuộn dây ba pha. Chúng được quấn cho một số cực nhất định. Bố trí trong không gian của những cuộn dây này lệch nhau 120o.

Động cơ cảm ứng (Automated Buildings)

Phân loại động cơ điện không đồng bộ

Có thể phân động cơ điện không đồng bộ thành hai nhóm chính (Parekh, 2003):

ƒ Động cơ điện không đồng bộ một pha. Chỉ có một cuộn dây stato, hoạt động bằng nguồn điện một pha, có một rôto lồng sóc và cần một thiết bị để khởi động động cơ. Hiện nay, đây là loại động cơ phổ biến nhất sử dụng trong các thiết bị tại gia đình như quạt, máy giặt, máy sấy quần áo và có công suất trong khoảng 3 – 4 mã lực.

ƒ Động cơ điện không đồng bộ ba pha. Từ trường quay do nguồn cung ba pha cân bằng sinh ra. Những động cơ loại này có năng lực công suất cao hơn, có thể có rôto lồng sóc hoặc rôto dây quấn (khoảng 90% là có rôto lồng sóc), và tự khởi động. Ước tính khoảng 70% động cơ trong công nghiệp thuộc loại này, chúng được sử dụng trong máy bơm, máy nén, băng tải, lưới điện công suất cao và máy mài. Chúng thích hợp trong dải từ 1/3 tới hàng trăm mã lực.

c. Tốc độ của động cơ không đồng bộ

Động cơ không đồng bộ hoạ t động như sau. Điện được cấp vào stato sinh ra từ tr ường quay. Từ trường chuyển động với tốc độ đồng bộ quanh rôto, tạo ra dòng điện trong rôto. Dòng điện trong rôto tạo ra từ trường thứ hai, có xu hướng chống lại từ trường stato và làm rôto quay.

Tuy nhiên, trên thực t ế, động c ơ không bao gi ờ chạy với tốc độ đồng bộ mà thường chạy ở mức thấ p hơn “tốc độ cơ bản”. Sự chênh lệch giữa hai tốc độ này là “độ trượ t”, độ trượt sẽ tăng khi tải tăng. Độ trượ t chỉ xảy ra ở động c ơ không đồng bộ. Để tránh hiện tượng này, có thể lắ p vành trượt, những động c ơ loại này gọi là “động cơ có vành trượt”. Phần trăm độ trượt được tính bằng phương trình sau (Parekh, 2003):

% Độ trượt = Ns – Nb x 100
Ns

Trong đó:
Ns = tốc độ đồng bộ (tốc độ quay của từ trường) vòng/phút
Nb = tốc độ cơ của trục máy vòng/phút

d. Mối liên quan giữa tải, tốc độ và mô men quay

Hình minh hoạ đường cong tốc độ của mô men điển hình ở động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha với đòng điện cố định. Khi động cơ (Parekh, 2003):
ƒ Khởi động: có một dòng khởi động cao và mô men thấp (“mô men kéo”).

ƒ Đạt đến 80% tốc độ toàn phần, mô men đạt mức độ cao nhất (“mô men đẩy”) và dòng điện bắt đầu giảm.
ƒ Ở tốc độ toàn phần, hoặc tốc độ đồng bộ, mô men và dòng của stato giảm về 0.

Đường cong tốc độ-mômen quay của động cơ điện cảm ứng xoay chiều 3 pha (Parekh, 2003)

Dịch vụ sửa chữa động cơ điện

    Sự tin cậy: Giữ đúng lời hứa, làm đúng cam kết và nỗ lực tối đa để mang lại giá trị, lợi ích, thõa mãn khách hàng là tích cách tạo nên uy tín cho thương hiệu VIHEM.
    Chú trọng hiệu quả: VIHEM không ngừng nỗ lực để mang lại hiệu quả cho chuỗi giá trị  mà mình tham gia. VIHEM phải thấu hiểu khách hàng để đáp ứng nhu cầu của khách hàng về sản phẩm và dịch vụ một cách chính xác với thời gian và chi phí hợp lý nhất.
    Sáng tạo và đổi mới: VIHEM  không ngừng nghiên cứu và cải tiến quy trình làm việc, tôn trọng và khuyến khích ý kiến đóng góp của từng cá nhân. Liên tục đổi mới để sản xuất ra những sản phẩm, dịch vụ có chất lượng cao, đáp ứng mong muốn của khách hàng và xu hướng của thời đại.

Tính cách thương hiệu

Chất lượng: VIHEM được mọi người biết đến và lựa chọn bởi sản phẩm và dịch vụ luôn đạt và vượt tiêu chuẩn cam kết. Trên cơ sở:

    Thiết kế chuyên nghiệp: Các sản phẩm của VIHEM được tính toán thiết kế một cách chuyên nghiệp, luôn áp dụng đầy đủ các tiêu chuẩn, đồng thời được lựa chọn tối ưu hóa theo điều kiện sử dụng tại Việt Nam.
    Công nghệ hiện đại:  Áp dụng các công nghệ tiên tiến, tự động hóa luôn được quan tâm đầu tư thích đáng. Máy móc hiện đại kết hợp với đào tạo con người để tạo nên các sản phẩm mang tính cạnh tranh cao là tâm huyết của chúng tôi.
    Kiểm soát toàn diện: Đảm bảo cho sản phẩm hoàn hảo bằng việc vận hành các quy trình bài bản và  quá trình giám sát, kiểm tra kỹ lưỡng. Trách nhiệm kiểm tra được đặt lên hàng đầu trong toàn doanh nghiệp.