Bài giảng máy điện chương 10 động cơ công suất nhỏ

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ

MÁY ĐIỆN

CHƯƠNG 10

ĐỘNG CƠ CÔNG SUẤT NHỎ

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ

MÁY ĐIỆN

Động cơ điện không đồng bộ 1 pha
1.1 Phạm vi sử dụng

Dùng trong sinh hoạt gia đình hoặc trong công nghiệp
như: Máy bơm nước, tủ lạnh, máy giặt, quạt máy.........
Động cơ được nối vào lưới điện xoay chiều 1 pha
Công suất của động cơ thường nhỏ hơn 750 W

1


TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ

MÁY ĐIỆN

1.2 Cấu tạo

Động cơ gồm 2 phần: Stato và rôto
1.2.1 Stato:

Giống stato động cơ không đồng bộ 3 pha nhưng
trên lõi thép có dây quấn 1 pha
1.2.2 Rôto:
Cấu tạo theo kiểu rôto lồng sóc

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ

MÁY ĐIỆN

1.3 Nguyên lý làm việc

Khi nối dây quấn stato vào lưới điện xoay chiều 1 pha,
dòng điện xoay chiều chạy trong dây quấn sẽ sinh ra từ
trường đập mạch
Ta có thể phân từ trường này thành 2 từ trường quay
ngược nhau và tạo ra 2 momen quay thuận và ngược
Momen tổng tác động vào rôto là:
M = M1 + M2

Từ đường đặc tính ta thấy:
Khi mở máy (n = 0, s = 1) Mmm = 0
Vì vậy động cơ không tự mở máy được

2


MÁY ĐIỆN

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ

1.4 Mở máy động cơ không đồng bộ 1 pha
1.4.1 Dùng cuộn dây phụ

Đặt thêm 1 cuộn dây phụ vào trong lõi thép stato lệch
với cuộn dây chính 1 góc 900 trong không gian
Dòng điện chạy trong 2 cuộn dây lệch nhau 1 góc
về thời gian và sinh ra từ trường quay tạo Mmm ≠ 0

MÁY ĐIỆN

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ

Để tạo góc lệch về thời gian giữa 2 dòng điện, người ta
thường dùng tụ điện mắc nối tiếp với cuộn dây phụ được
gọi là động cơ kiểu tụ điện
Tùy theo yêu cầu về momen mở máy và momen lúc làm
việc ta có những sơ đồ sau:

CD

K

chính

CD

CD

chính

chính

C

CD phụ

C1

CD phụ

K
C2

C

CD phụ

3


MÁY ĐIỆN

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ

1.4.2 Động cơ 1 pha kiểu vòng ngắn mạch

Dùng trong các động cơ công suất dưới 30W, chạy
không tải hoặc tải rất nhỏ
Lõi thép stato có cực từ, trên mặt cực từ có 1 rãnh
và đặt vào đó 1 vòng ngắn mạch bằng đồng có tác

dụng như 1 cuộn dây phụ

Dây quấn stato quấn quanh thân cực từ

MÁY ĐIỆN

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ

Lõi thép stato
Vòng ngắn
mạch
Cực từ
Trục
Rôto

Cuộn dây
chính

4


TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ

MÁY ĐIỆN

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ

MÁY ĐIỆN

Động cơ điện 1 pha có vành góp

Kết cấu tương tự máy điện 1 chiều thông thường

Điện áp đặt vào động cơ là điện áp xoay chiều 1 pha

Dùng trong một số máy móc trong sinh hoạt và một số
ngành đặc biệt
2.1 Sức điện động biến áp và sức điện động quay
2.1.1 Sức điện động biến áp

Khi đặt điện áp 1 pha vào dây quấn stato sinh ra từ
trường đập mạch

Giả thiết rôto không quay thì dây quấn phần ứng ở rôto
sẽ cảm ứng sinh ra 1 s.đ.đ Eba tương tự như MBA

5


TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ

MÁY ĐIỆN

2.1.2 Sức điện động quay

Giả thiết Φm = const
Cho phần ứng quay với tốc độ n thì s.đ.đ Eq sẽ hình
thành ở trên các chổi than giống như máy điện một
chiều
Tóm lại: Dưới tác dụng của điện áp 1 pha, trên chổi

than ta được s.đ.đ tổng gồm Eba và Eq.
Sức điện động tổng biến thiên với tần số f

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ

MÁY ĐIỆN

2.2 Động cơ nối tiếp 1 pha
Cấu tạo giống động cơ 1 chiều kích thích nối tiếp
Tuy nhiên cực từ được ghép từ các lá thép kỹ thuật điện
Động cơ công suất nhỏ cấu tạo cực
từ kiểu cực lồi

Khi đặt điện áp 1 pha vào động cơ, Từ
thông của cuộn kích thích nối tiếp tác
dụng lên dòng điện phần ứng tạo nên
Momen quay.

U

Φ

Hai dây quấn mắc nối tiếp nên từ thông và dòng điện
phần ứng cùng chiều, do đó momen dương và động cơ
luôn quay theo 1 chiều.
Động cơ này dùng nhiều trong các máy sinh hoạt

6

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ

Động cơ bước

MÁY ĐIỆN

Là loại động cơ điện đồng bộ công suất nhỏ

Động cơ này được dùng để biến đổi các lệnh cho
dưới dạng xung điện thành sự dịch chuyển dứt khoát
về góc hay đường thẳng
Phải có một bộ đổi chiều điện tử dùng để chuyển đổi
các cuộn dây điều khiển của động cơ bước theo các
lệnh đã cho.
Động cơ bước được sử dụng nhiều trong các hệ
thống điều chỉnh và điều khiển tự động

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ

MÁY ĐIỆN

Điện áp đặt vào các cuộn dây là các điện áp xung

Như vậy các cuộn dây có vai trò như dây quấn điều khiển

Dây quấn của 1 mạch được bố trí trên từng đôi cực xuyên
tâm đối và được nối dây sao cho từ trường của chúng
cùng chiều
Với stato có 6 cực tạo thành 3 mạch tương ứng:

Lần lượt đặt điện áp vào các mạch trên, từ trường của
từng đôi cực sẽ kéo rôto về vị trí sao cho mạch từ có từ
dẫn lớn nhất
Như vậy mỗi bước xoay của rôto tương ứng với 1 góc

7


TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ

MÁY ĐIỆN

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ

MÁY ĐIỆN

8


TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ

MÁY ĐIỆN

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ

MÁY ĐIỆN

9

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ

MÁY ĐIỆN

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ

MÁY ĐIỆN

10