Một ba pha không đồng bộđộng cơlà loại động cơ không đồng bộ được cấp điện bằng cách kết nối đồng thời dòng điện xoay chiều ba pha 380V (độ lệch pha 120 độ). Do từ trường quay của rotor và stato của động cơ không đồng bộ ba pha quay cùng chiều và với tốc độ khác nhau nên có độ trượt, do đó được gọi là động cơ không đồng bộ ba pha.
Tốc độ của rotor của động cơ không đồng bộ ba pha thấp hơn tốc độ của từ trường quay. Cuộn dây rotor tạo ra suất điện động và dòng điện do chuyển động tương đối với từ trường, và tương tác với từ trường để tạo ra mô men điện từ, đạt được sự biến đổi năng lượng.
So với động cơ không đồng bộ một phađộng cơ, ba pha không đồng bộđộng cơcó hiệu suất hoạt động tốt hơn và có thể tiết kiệm nhiều vật liệu.
Theo cấu trúc rotor khác nhau, động cơ không đồng bộ ba pha có thể được chia thành loại lồng và loại quấn
Động cơ không đồng bộ rôto lồng có cấu trúc đơn giản, hoạt động tin cậy, trọng lượng nhẹ, giá thành thấp, đã được sử dụng rộng rãi. Nhược điểm chính của nó là khó điều chỉnh tốc độ.
Roto và stato của động cơ không đồng bộ ba pha quấn dây cũng được trang bị cuộn dây ba pha và được kết nối với biến trở bên ngoài thông qua các vòng trượt, chổi than. Điều chỉnh điện trở của biến trở có thể cải thiện hiệu suất khởi động của động cơ và điều chỉnh tốc độ của động cơ.
Nguyên lý hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha
Khi dòng điện xoay chiều ba pha đối xứng được đưa vào cuộn dây stato ba pha, một từ trường quay được tạo ra, quay theo chiều kim đồng hồ dọc theo không gian tròn bên trong của stato và rôto với tốc độ đồng bộ n1.
Vì từ trường quay với tốc độ n1 nên dây dẫn của rôto đứng yên lúc đầu nên dây dẫn của rôto sẽ cắt từ trường quay của stato để tạo ra suất điện động cảm ứng (hướng của suất điện động cảm ứng được xác định theo quy tắc bàn tay phải).
Do sự ngắn mạch của dây dẫn rotor ở cả hai đầu bởi một vòng ngắn mạch, dưới tác động của suất điện động cảm ứng, dây dẫn rotor sẽ tạo ra một dòng điện cảm ứng về cơ bản cùng hướng với suất điện động cảm ứng. Dây dẫn mang dòng điện của rotor chịu tác dụng của lực điện từ trong từ trường stato (hướng của lực được xác định bằng quy tắc bàn tay trái). Lực điện từ tạo ra mô men điện từ trên trục rotor, dẫn rotor quay theo hướng của từ trường quay.
Qua phân tích trên, có thể kết luận rằng nguyên lý hoạt động của động cơ điện như sau: khi các cuộn dây stato ba pha của động cơ (mỗi cuộn có góc lệch điện 120 độ) được cấp dòng điện xoay chiều đối xứng ba pha, một từ trường quay được tạo ra, cắt cuộn dây rôto và tạo ra dòng điện cảm ứng trong cuộn dây rôto (cuộn dây rôto là một mạch kín). Dây dẫn rôto mang dòng điện sẽ tạo ra lực điện từ dưới tác động của từ trường quay stato, do đó, mô-men xoắn điện từ được hình thành trên trục động cơ, dẫn động động cơ quay theo cùng hướng với từ trường quay.
Sơ đồ đấu dây của động cơ không đồng bộ ba pha
Sơ đồ đấu dây cơ bản của động cơ không đồng bộ ba pha:
Sáu dây từ cuộn dây của động cơ không đồng bộ ba pha có thể được chia thành hai phương pháp kết nối cơ bản: kết nối delta delta và kết nối sao.
Sáu dây = ba cuộn dây động cơ = ba đầu + ba đầu đuôi, với một vạn năng kế đo kết nối giữa đầu và đuôi của cùng một cuộn dây, tức là U1-U2, V1-V2, W1-W2.
1. Phương pháp đấu nối tam giác delta cho động cơ không đồng bộ ba pha
Phương pháp kết nối tam giác delta là kết nối đầu và đuôi của ba cuộn dây theo trình tự để tạo thành một hình tam giác, như minh họa trong hình:
2. Phương pháp đấu nối sao cho động cơ không đồng bộ ba pha
Phương pháp kết nối hình sao là kết nối đầu đuôi hoặc đầu của ba cuộn dây, và ba dây còn lại được sử dụng làm kết nối nguồn. Phương pháp kết nối như trong hình minh họa:
Giải thích sơ đồ đấu dây của động cơ không đồng bộ ba pha bằng hình ảnh và văn bản
Hộp nối động cơ ba pha
Khi kết nối động cơ không đồng bộ ba pha, phương pháp kết nối bộ phận kết nối trong hộp nối như sau:
Khi động cơ không đồng bộ ba pha được kết nối góc, phương pháp kết nối của bộ phận kết nối hộp nối như sau:
Có hai phương pháp kết nối cho động cơ không đồng bộ ba pha: kết nối hình sao và kết nối hình tam giác.
Phương pháp tam giác hóa
Trong các cuộn dây quấn có cùng điện áp và đường kính dây, phương pháp kết nối hình sao có số vòng dây trên mỗi pha ít hơn ba lần (1,732 lần) và công suất ít hơn ba lần so với phương pháp kết nối hình tam giác. Phương pháp kết nối của động cơ hoàn thiện đã được cố định để chịu được điện áp 380V và nói chung không phù hợp để sửa đổi.
Phương pháp kết nối chỉ có thể thay đổi khi mức điện áp ba pha khác với mức bình thường là 380V. Ví dụ, khi mức điện áp ba pha là 220V, có thể áp dụng phương pháp kết nối sao của điện áp ba pha ban đầu là 380V thành phương pháp kết nối tam giác; Khi mức điện áp ba pha là 660V, có thể thay đổi phương pháp kết nối tam giác điện áp ba pha ban đầu là 380V thành phương pháp kết nối sao và công suất của nó vẫn không thay đổi. Nhìn chung, động cơ công suất thấp được kết nối sao, trong khi động cơ công suất cao được kết nối tam giác.
Ở điện áp định mức, nên sử dụng động cơ đấu nối tam giác. Nếu đổi sang động cơ đấu nối sao, thì thuộc về hoạt động điện áp giảm, dẫn đến giảm công suất động cơ và dòng điện khởi động. Khi khởi động động cơ công suất lớn (phương pháp đấu nối tam giác), dòng điện rất cao. Để giảm tác động của dòng điện khởi động lên đường dây, thường áp dụng phương pháp khởi động giảm áp. Một phương pháp là thay đổi phương pháp đấu nối tam giác ban đầu thành phương pháp đấu nối sao để khởi động. Sau khi phương pháp đấu nối sao được khởi động, nó được chuyển đổi trở lại phương pháp đấu nối tam giác để vận hành.
Sơ đồ đấu dây của động cơ không đồng bộ ba pha
Sơ đồ vật lý của đường truyền thuận và nghịch cho động cơ không đồng bộ ba pha:
Để đạt được điều khiển thuận và nghịch của động cơ, bất kỳ hai pha nào của nguồn điện cung cấp đều có thể được điều chỉnh tương đối với nhau (chúng tôi gọi là chuyển mạch). Thông thường, pha V không đổi và pha U và pha W được điều chỉnh tương đối với nhau. Để đảm bảo rằng trình tự pha của động cơ có thể được trao đổi đáng tin cậy khi hai tiếp điểm hoạt động, hệ thống dây điện phải nhất quán ở cổng trên của tiếp điểm và pha phải được điều chỉnh ở cổng dưới của tiếp điểm. Do trình tự pha của hai pha bị hoán đổi, cần đảm bảo rằng hai cuộn dây KM không thể được cấp nguồn cùng một lúc, nếu không có thể xảy ra lỗi ngắn mạch pha với pha nghiêm trọng. Do đó, phải áp dụng liên động.
Vì lý do an toàn, người ta thường sử dụng mạch điều khiển tiến và lùi liên động kép với nút liên động (cơ) và tiếp điểm liên động (điện); Khi sử dụng nút liên động, ngay cả khi nhấn đồng thời các nút tiến và lùi, hai tiếp điểm dùng để điều chỉnh pha vẫn không thể bật cùng lúc, tránh được hiện tượng đoản mạch pha với pha về mặt cơ học.
Ngoài ra, do sự liên kết của các contactor được áp dụng, miễn là một trong các contactor được bật nguồn, tiếp điểm đóng dài của nó sẽ không đóng lại. Theo cách này, trong ứng dụng liên kết kép cơ học và điện, hệ thống cung cấp điện của động cơ không thể có mạch ngắn pha-pha, bảo vệ hiệu quả động cơ và tránh tai nạn do mạch ngắn pha-pha trong quá trình điều chế pha, có thể làm cháy contactor.
Thời gian đăng: 07-08-2023
