Động cơ không đồng bộ ba pha là một loại động cơ điện xoay chiều phổ biến trong cuộc sống. Trong bài hôm nay chúng ta sẽ cùng nghiên cứu về loại động cơ này. Hãy cùng xem động cơ không đồng bộ ba pha cấu tạo và hoạt động như nào ngay sau đây nhé!.
Trước tiên ta sẽ tìm hiểu xem động cơ không đồng bộ là gì và tại sao nó lại có tên gọi như vậy.
I. Động cơ không đồng bộ
Giả sử có một nam châm chữ U quay đều xung quanh một trục thẳng đứng Δ. Các véc tơ cảm ứng từ B nằm trong khoảng giữa hai cực cùng quay đều xung quanh trục Δ. B luôn vuông góc với Δ. Từ trường của nam châm lúc này là một từ trường quay. Trong từ trường quay đó đặt một khung dây dẫn cứng MNPQ. Khung này cũng có thể quay tự do xung quanh trục Δ. Lúc đầu khung ở vị trí sao cho B vuông góc với mặt phẳng MNPQ. Ta chọn véc tơ pháp tuyến dương n của MNPQ cùng hướng B tại vị trí đó (t=0), nghĩa là góc α=(n, B) =0, từ thông qua khung Φ=BS (>0)
Khi B quay, góc α=(n, B) khác 0, từ thông quay khung Φ=BScosα => giảm đi, như vậy trong khung xuất hiện dòng điện cảm ứng i và khung dây dẫn có dòng điện i lại nằm trong từ trường, nên từ trường sẽ tác dụng lên khung một ngẫu lực làm cho khung quay. Theo định luật Len xơ, chiều của dòng điện cảm ứng i phải có tác dụng làm khung quay theo chiều từ trường, chống lại sự biến thiên của từ thông.
Xem thêm:
Lý thuyết máy phát điện xoay chiều 1 pha 3 pha và bài tập minh họa
Khung sẽ quay nhanh dần đều, đuổi theo từ trường. Tuy nhiên, khi tốc độ góc của khung tăng lên thì tốc độ biến thiên từ thông qua khung sẽ giảm đi. Do đó cường độ của dòng điện cảm ứng i đồng thời momen ngẫu lực từ cũng sẽ giảm đi. Cho đến khi momen ngẫu lực từ vừa đủ cân bằng với momen ngẫu lực cản của các lực cản và ma sát thì khung sẽ quay đều. Tốc độ góc của khung nhỏ hơn tốc độ góc của từ trường quay.
Kết luận: Khung dây dẫn đặt trong từ trường quay sẽ quay theo từ trường đó với tốc độ góc nhỏ hơn.
Những động cơ hoạt động theo nguyên tắc này gọi là động cơ không đồng bộ.
II. Động cơ không đồng bộ 3 pha
1. Khái niệm động cơ không đồng bộ 3 pha
Động cơ không đồng bộ 3 pha là động cơ có tốc độ quay của roto nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường.
2. Cấu tạo động cơ không đồng bộ 3 pha
Động cơ không đồng bộ 3 pha có hai phần chính giúp động cơ hoạt động là:
Stato: (phần tĩnh): Gồm cuộn dây đồng quấn trên khung được ghép lại bởi các lá thép kỹ thuật điện. Khi cho dòng điện chạy qua nó, điện năng sẽ biến đổi thành hệ thống các đường sức từ trường có hướng, khép kín trên mạch từ.
Rôto (phần động): gồm hai dạng: rôto lồng sóc và dây quấn. Nhưng thực tế, động cơ roto lồng sóc chiếm ưu thế hơn vì dễ dàng chế tạo và lắp đặt, chi phí giá thành rẻ hơn. Nó gồm các thanh đồng được đúc xuyên qua các rãnh của roto được nối tắt ở hai đầu, kèm theo cánh tản nhiệt và quạt làm mát.
3. Nguyên lí hoạt động của động cơ không đồng bộ 3 pha
Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ và tác dụng từ trường quay.
Khung dây dẫn đặt trong từ trường quay sẽ quay theo từ trường với tốc độ nhỏ hơn (Động cơ không đồng bộ).
4. Nguyên tắc hoạt động:
Tạo ra từ trường quay bằng cách cho dòng diện xoay chiều 3 pha đi vào trong stato gồm 3 cuộn dây giống nhau, đặt lệch nhau một góc một trăm hai mươi độ trên một giá tròn thì trong không gian giữa 3 cuộn dây sẽ có một từ trường quay với tần số góc bằng tần số góc w của dòng điện xoay chiều.
Đặt trong từ trường quay một roto lồng sóc có thể quay xung quanh trục trùng với trục quay của từ trường
Roto lồng sóc quay do tác dụng của từ trường quay với tốc độ nhỏ hơn tốc độ của từ trường. Chuyển động quay của roto được sử dụng để làm quay các máy khác.
III. Trả lời câu hỏi sách giáo khoa
1. Phát biểu nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ
Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ và tác dụng từ trường quay.
2. Nêu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha
a) Cấu tạo động cơ không đồng bộ ba pha gồm hai bộ phận chính”
Roto: là khung dây dẫn có thể quay dưới tác dụng của từ trường quay.
Stato: bộ phận tạo ra từ trường quay. Gồm ba cuộn dây giống nhau đặt trên vòng tròn lệch nhau những góc 120 độ.
b) Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha:
Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Tạo ra từ trường quay bằng cách cho dòng điện ba pha chạy vào ba cuộn dây giống nhau đặt lệch nhau 120 độ. Dòng điện trong ba cuộn dây tạo ra từ trường quay.
Roto đặt trong từ trường quay sẽ quay với tốc độ nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường.
Xem thêm:
