Máy chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học được gọi là động cơ điện. Chúng có thiết kế đơn giản, dễ sử dụng, chi phí thấp, hiệu suất cao, ít bảo trì và đáng tin cậy. Động cơ cảm ứng ba pha là một trong những loại động cơ điện này và khác biệt so với các loại động cơ điện khác. Sự khác biệt chính là không có kết nối điện từ cuộn dây rôto đến bất kỳ nguồn cung cấp nào. Dòng điện và điện áp cần thiết trong mạch rôto được cung cấp bằng cảm ứng từ cuộn dây stato. Đây là lý do tại sao nó được gọi là động cơ cảm ứng. Bài viết này mô tả động cơ cảm ứng lồng sóc, một trong những loại động cơ cảm ứng ba pha.
Động cơ cảm ứng lồng sóc là gì?
Định nghĩa: Động cơ lồng sóc là một trong các loại động cơ cảm ứng. Để tạo ra chuyển động, nó tận dụng từ trường. Trục đầu ra được nối với rôto, bộ phận bên trong có hình dạng như một cái lồng. Vì vậy, nó được gọi là động cơ lồng sóc. Hai đầu rôto, có hình tròn, được nối với nhau bằng các thanh rôto. Chúng hoạt động dựa trên sức điện động (EMF) do stato tạo ra. Sức điện động này cũng được tạo ra bởi vỏ ngoài được làm bằng các tấm kim loại ghép và dây quấn. Hai bộ phận chính của bất kỳ loại động cơ cảm ứng nào là stato và rôto. Lồng sóc là một phương pháp đơn giản để tạo ra hiệu ứng cảm ứng điện từ. Hình dưới đây minh họa một động cơ cảm ứng lồng sóc 4 cực.
Nguyên lý hoạt động của động cơ cảm ứng lồng sóc
Nguyên lý hoạt động của động cơ cảm ứng sóc dựa trên nguyên lý điện từ. Khi cuộn dây stato được cấp điện xoay chiều ba pha, nó tạo ra một từ trường quay (RMF) với tốc độ gọi là tốc độ đồng bộ. Từ trường quay này gây ra điện áp cảm ứng trong các thanh rôto. Do đó, dòng điện chạy qua. Nhờ các dòng điện rôto này, một từ trường tự sinh được tạo ra và tương tác với từ trường stato. Theo nguyên lý, từ trường rôto bắt đầu chống lại nguyên nhân của nó. Khi từ trường quay bắt kịp mômen rôto, dòng điện rôto giảm xuống bằng không. Khi đó sẽ không còn mômen tương đối giữa rôto và từ trường quay.
Do đó, rôto chịu lực tiếp tuyến bằng không và lực này giảm đi trong chốc lát. Sau khi mômen của rôto giảm, dòng điện rôto lại được tạo ra do sự tái lập chuyển động tương đối giữa từ trường quay (RMF) và rôto. Vì vậy, lực tiếp tuyến của rôto để quay được khôi phục và bắt đầu quay theo RMF. Trong trường hợp này, rôto duy trì tốc độ không đổi, nhỏ hơn tốc độ của RMF và tốc độ đồng bộ. Ở đây, sự khác biệt giữa tốc độ của RMF và rôto được đo bằng hệ số trượt. Tần số cuối cùng của rôto có thể thu được bằng cách nhân hệ số trượt với tần số nguồn cung cấp.
Cấu tạo động cơ cảm ứng lồng sóc
Các bộ phận cần thiết để chế tạo động cơ cảm ứng lồng sóc bao gồm stato, rôto, quạt và ổ trục. Stato gồm ba cuộn dây ba pha có góc pha 120 độ về mặt cơ học và điện, được bao bọc bởi vỏ và lõi kim loại. Để tạo đường dẫn có điện trở từ thấp cho từ thông do dòng điện xoay chiều tạo ra, cuộn dây được gắn trên lõi sắt nhiều lớp.
Rôto chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học. Trục, lõi và các thanh đồng ngắn mạch là các bộ phận của rôto. Để tránh hiện tượng trễ từ và dòng điện xoáy gây tổn thất công suất, rôto được làm bằng các lá thép mỏng. Và để ngăn ngừa hiện tượng răng cưa, các dây dẫn được bố trí xiên, điều này cũng giúp tạo ra tỷ số chuyển đổi tốt.
Quạt được gắn ở phía sau rôto để tản nhiệt giúp duy trì nhiệt độ của động cơ ở mức cho phép. Để đảm bảo quay trơn tru, động cơ được trang bị ổ bi.
Sự khác biệt giữa động cơ cảm ứng lồng sóc và động cơ cảm ứng vòng trượt.
Thuận lợi
Ưu điểm của động cơ cảm ứng lồng sóc bao gồm những điều sau:
Cấu trúc đơn giản và chắc chắn.
Chi phí ban đầu và chi phí bảo trì thấp.
Duy trì tốc độ không đổi.
Khả năng chịu tải quá mức cao.
Cách bố trí ban đầu đơn giản.
Hệ số công suất cao.
Tổn thất đồng trong rôto thấp.
Hiệu quả cao.
Nhược điểm
Những nhược điểm của động cơ cảm ứng lồng sóc bao gồm:
Động cơ
Dòng khởi động cao
Rất nhạy cảm với sự dao động của điện áp nguồn.
Hệ số công suất thấp ở tải nhẹ.
Việc điều chỉnh tốc độ rất khó khăn.
Mô-men xoắn khởi động rất kém do điện trở rôto thấp.
Thời gian đăng bài: 26/06/2024