Bài giảng thiết bị điện điện tử động cơ AC AC motor nguyễn tấn đời

ĐỘNG CƠ AC
AC motor
NGUYỄN TẤN ĐỜI
HCMC UTE – EEE


Giới thiệu
z

z

z
z
z

Thiết bị điện chuyển đổi điện năng AC
thành cơ năng
Ứng dụng nhiều trong công nghiệp do
nguồn điện có sẵn
Đơn giản, hiệu quả
Vận hành tin cậy hơn động cơ DC
Đặc tính moment-tốc độ ổn định


Cấu tạo
z

Gồm 3 phần chính:

•
•

•

Stator: phần đứng yên
của động cơ
Rotor: phần quay của
động cơ
Vỏ: bảo vệ rotor và stator


Stator
z

Lõi: ghép bởi nhiếu lá kim
loại mỏng (giảm tổn hao)

z

Dây quấn:

•

Đặt cách điện trong các khe
của lõi theo nhiều nhóm

•
•

Nối trực tiếp với nguồn AC
Mỗi nhóm dây sẽ tạo thành
nam châm điện

Rotor
z

Lõi: ghép bởi các lá thép

z

Các thanh dẫn điện - thường
bằng nhôm - (hoặc dây
quấn) được đặt vào các khe
hở của lõi

z

Các thanh dẫn được nối với
2 vòng ở 2 đầu

z

Có trục xoay bên trong


Vỏ bảo vệ


Nguyên lý hoạt động
z
z

z

z
z

3 cuộn dây đặt lệch 1200 trong
không gian
Cấp điện 3 pha sẽ tạo ra từ
trường quay
Đặt vào các thanh dẫn điện
thì từ trường sẽ tạo ra SĐĐ
trong đó
Nối các thanh dẫn với nhau
sẽ xuất hiện dòng ngắn mạch
Các thanh dẫn sẽ quay


Phân loại
z

Động cơ 3 pha

z

Động cơ 1 pha

• Động cơ không đồng bộ
• Động cơ đồng bộ
• Vòng ngắn mạch
• Có tụ điện

• Có cổ góp


Cấu tạo Động cơ KĐB 3 pha
z

Loại rotor lồng sóc

z

Loại rotor dây quấn


Ký hiệu Động cơ KĐB 3 pha
a) Loại rotor lồng sóc

b) Loại rotor dây quấn


Nối dây Stator ĐC KĐB 3 pha


Tốc độ quay
z

Tốc độ từ trường quay:
n0 = 60f1/p (rpm)

z

p: số đôi cực từ stator

Hệ số trượt:
s = (n0 – n2)/n0

(0<= s <=1)

z

Tốc độ đồng bộ của rotor n0

z

Tốc độ không đồng bộ của rotor n2


Đặc tính cơ động cơ 3 pha


Động cơ Đồng bộ 3 pha
z

Nguyên lý chung:

•
•

Đặt kim nam châm trong từ
trường quay 3 pha
Kim nam châm sẽ quay

cùng tốc độ từ trường

z

Động cơ ĐB: thay thế
rotor vào vị trí nam châm

z

Tốc độ quay đồng bộ:
n0=60f/p (rpm)


Động cơ Đồng bộ 3 pha
z

Cấu tạo:

•
•
z

Rotor: nam châm vĩnh
cửu hoặc nam châm DC

Ưu điểm:

•
•
•

z

Stator: tương tự KĐB

ổn định tốc độ
Hiệu suất cao
Độ tin cậy cao

Ứng dụng tải lớn


Động cơ 1 pha
z
z
z

Sử dụng phổ biến trong dân dụng
Rotor lồng sóc
Công suất <1KW


Động cơ 1 pha
z

Nguyên lý:

• Cấp điện 1 pha dây quấn Stator
• Từ trường đập mạch: gồm 2 từ trường quay
•
•

•

bằng và ngược chiều nhau
Không làm quay Rotor
Không có moment mở máy
Để tạo moment quay phải thêm cuộn dây phụ
lệch 900 với cuộn chính (dùng R, C hoặc L)
Cuộn dây phụ chỉ có tác dụng mở máy


Động cơ 1 pha


Động cơ 1 pha
z

Các phương pháp đóng cắt cuộn phụ:

• Dùng công tắc ly tâm gắn với trục quay:
•
•

Tốc độ đạt định mức ngắt cuộn phụ
Rơle dòng điện nối tiếp cuộn chính:
Dòng điện mở máy làm rơle đóng cuộn phụ
Dùng nút nhấn:
Chỉ nhấn nút khi mở máy


Động cơ 1 pha

Động cơ 1 pha
z

Động cơ 1 pha vòng
ngắn mạch cực từ:

•
•
•
•
•

Không dùng cuộn phụ
2 cực từ Stator có quấn
cuộn kích từ
Đầu mỗi cực từ xẻ rãnh
đặt vòng ngắn mạch
Công suất nhỏ, <300W
Không đảo chiều được

ST: Shunt Từ - giảm từ trường tản
và cân bằng từ thông trong vùng có
và không có vòng ngắn mạch


Động cơ 1 pha
z

Động cơ 1 pha có tụ điện:

•
•
•
•

Rotor lồng sóc
Stator có 2 cuộn dây: cuộn
chính nối trực tiếp với nguồn,
cuộn phụ có tụ điện
Moment mở máy nhỏ
Thêm tụ mở máy để tăng
moment mở máy


Động cơ 1 pha
z

Động cơ 1 pha có cổ góp:

•
•
•
•

Tương tự động cơ DC kích
từ nối tiếp
Stator gồm nhiều lá thép kỹ
thuật điện

Cuộn dây stator mắc nối tiếp
cuộn dây Rotor qua cổ góp –
chổi than
Từ trường đập mạch tác
dụng vào dòng Rotor lực từ


Động cơ 3 pha làm việc 1 pha


Các thông số quan trọng
z
z
z
z
z
z
z

Nhãn động cơ
Điện áp nguồn
Dòng điện khi kéo đủ tải
Tốc độ định mức
Hệ số làm việc
Lớp cách điện
Hiệu suất