Hỡnh 7.19a cho thấy cấu tạo loại động cơ này. Trờn stato ta đặt dõy quấn một pha và cực từđược chia làm hai phần, phần cú vũng ngắn mạch K ụm 1/3 cực từ và
rụto lồng súc. Dũng điện chạy trong dõy quấn stato I.1 tạo nờn từ thụng .' qua phần cực từ
khụng vũng ngắn mạch và từ thụng .'' qua phần cừc từ cú vũng ngắn mạch. Từ thụng
. ''
cảm ứng trong vũng ngắn mạch s.đ.đ E.n, chậm pha so với .'' một gúc 900
. Vũng ngắn mạch cú điện trở và điện khỏng nờn tạo ra dũng điện I.n chậm pha so với
.
n
E một gúc φn < 900. Dũng điện I.n tao ra từ thụng n và ta cú từ thụng tổng qua
phần cực từ cú vũng ngắn mạch: .''n
Hỡnh 7.19 Động cơ KĐ một pha cú vũng ngắn mạch ở cực từ
Cấu tạo; b. Đồ thị vộctơ; c. Đặc tớnh mụmen
Từ thụng này lệch pha so với từ thụng qua phần cực từ khụng cú vũng ngắn mạch một gúc là φ . Do từ thụng ' và lệch nhau trong khụng gian nờn chỳng tạo ra từ trường quay và làm quay rụto. Loại động cơ này cú mụmen khởi động khỏ
nhỏ MK = (0,2-0,5)Mđm, hiệu suất thấp (từ 25 – 40%), thường chế tạo với cụng suất 20 – 30W, đụi khi cũng cú chế tạo cụng suất đến 300W và hay sử dụng làm quạt bàn, quạt trần, mỏy quay đĩa ...
CÂU HỎI ễN TẬP
1. Trỡnh bày sự hỡnh thành từ trường quay của mỏy điện ba pha? Nờu đặc điểm từ trường quay? 2. Trỡnh bày cấu tạo của động cơ khụng đồng ba pha?
3. Trỡnh bày nguyờn lý làm việc của động cơ khụng đồng ba pha?
4. Trỡnh bày cỏc phương phỏp khởi động động cơ khụng đồng ba pha roto lồng súc? 5. Nờu phương phỏp khởi động động cơ roto dõy quấn?
Gợi ý trả lời cõu hỏi
1. Trỡnh bày sự hỡnh thành từ trường quay của mỏy điện ba pha? Nờu đặc điểm từ trường quay?
+ Đặc điểm từ trường quay: - Tộc độ từ trường quay.
- Chiều quay của từ trường
- Biờn độ của từtrường quay:
2. Trỡnh bày cấu tạo của động cơ khụng đồng ba pha?
Gồm 2 bộ phận chớnh là rụto và stator.
+ Roto: Lừi thộp Dõy quấn + Stato: Lừi thộp Dõy quấn
3. Trỡnh bày nguyờn lý làm việc của động cơ khụng đồng ba pha?
Khi cho dũng điện 3 pha tần số f đi vào ba dõy quấn stator của động cơ khụng đồng bộ, trong mỏy sẽ cú từ trường quay p đụi cực, quay với tốc độ
p 60f n1 . Từ trường quay quột qua cỏc thanh dẫn của dõy quấn rotor, cảm ứng trong dõy quấn s.đ.đ. Vỡ dõy quấn rotor khộp kớn mạch (ngắn mạch) nờn s.đ.đ cảm ứng sẽ sinh ra dũng điện chạy trong cỏc thanh dẫn roto. Lực tỏc dụng tương hỗ giữa từ trường quay của mỏy với dũng điện chạy trong thanh dẫn roto, kộo rotor quay với tốc độ n cựng chiều với từ trường quay với n <n1 .
Độ chờnh lệch giữa tốc độ từ trường quay và tốc độ mỏy gọi là tốc độ trượt n2. N2 = n1– n
Người ta đưa ra hệ sốtrượt tốc độ ký hiệu là s: 1 1 1 2 n n n n n s Khi roto đứng yờn (n = 0), hệ số trượt s = 1; khi roto quay định mức,
sđm=0,020,06. Tốc độ động cơ là: (1 s) p 60f s) (1 n n 1 (vũng/phỳt) Với động cơ 0<s<1.
Cỏc phương phỏp khởi động động cơ khụng đồng ba pha roto lồng súc gồm:
- Khởi động trựctiếp và giảm điện ỏp stato khi mở mỏy
- Giảm điện ỏp stato khi mở mỏy gồm cỏc phương phỏp:
+ Dựng cuộn điện khỏngnối nối tiếp vào mạch stato
+ Dựng mỏy tự biến ỏp
+ Phương phỏp đổi nối /
5. Nờu phương phỏp khởi động động cơ roto dõy quấn?
Khi mở mỏy, dõy quấn rụto được nối với cỏc điện trở mở mỏy (hỡnh 7.10a). Đầu tiờn để biến trở lớn nhất, sau đú giảm dần đến khụng. Đường đặc tớnh mụmen ứng với cỏc giỏ trị Rmở vẽ trờn hỡnh 7.10b.
CHƯƠNG 8 MÁY ĐIỆN 1 CHIỀU
Mó chương: 11.8 Giới thiệu
Ngày nay mặc dự dũng điện xoay chiều được sử dụng rất rộng rói, song mỏy điện một chiều vẫn tồn tại đặc biệt là động cơ một chiều. Động cơ một chiều thường được sử dụng ở những nơi yờu cầu mụmen mở mỏy lớn hoặc yờu cầu điều chỉnh tốc độ bằng phẳng, phạmvi rộng.
Mục tiờu
+ Mụ tả được cấu tạo, nguyờn lý hoạt động của mỏy điện một chiều ;
+ Phõn biệt được cỏc loại động cơ điện một chiều ;
+ Rốn luyện tớnh kỷ luật, kiờn trỡ, cẩn thận, nghiờm tỳc, chủ động và tớch cực sỏng tạo trong học tập.
Nội dung chớnh
1. Cấu tạo –nguyờn lý làm việc của mỏy điện một chiều.
Mục tiờu
- Trỡnh bày được cấu tạo và nguyờn lý làm việc của mỏy điện một chiều; - Nhận biết được cấu tạo của mỏy điện một chiều trong thực tế;
- Tớch cực với bài học.
1.1. Cấu tạo
Hỡnh 8.1. Cấu tạo của mỏy điện một chiều.
1.Lừi thộp cực từ chớnh; 2. Dõy quấn cực từ chớnh; 3.Mừm cực từ ; 4. Lừi thộp cực từ phụ; 9. Dõy quỏn cực từ phụ; 6. Thõn mỏy; 7. Gụng từ; 8. Ổ bi; 9. Lừi thộp phần
ứng; 10. Quạt giú; 11. Dõy quấn phần ứng, 12. Cổ gúp, 13. Chổi than 1.1.1. Cấu tạo của stato
Giống như những mỏy điện quay khỏc nú cũng gồm phần đứng im (stato) và phần quay (rụto). Về chức năng mỏy điện một chiều cũng được chia thành phần cảm (kớch từ ) và phần ứng (phần biến đổi năng lượng). Khỏc với mỏy điện đồng bộ ở mỏy điện một chiều phần cảm bao giờ cũng ở phần tĩnh cũn phần ứng là ở rụto.
Hỡnh 8.2 Cấu tạo cỏc cực của mỏy điện một chiều a)Cực chớnh, b)Cực phụ
Stato mỏy điện một chiều là phần cảm, nơi tạo ra từ thụng chớnh của mỏy. Stato gồm cỏc chi tiết sau:
a. Cực chớnh
Trờn hỡnh 8.2abiểu diễn một cực chớnh gồm: Lừi cực 2 được làm bằng cỏc lỏ
thộp điện kỹ thuật ghộp lại, mặt cực 4 cú nhiệm vụ làm cho từ thụng dễ đi qua khe
khớ. Cuộn dõy kớch từ 3 đặt trờn lừi cực cỏch điện với thõn cực bằng một khuụn cuộn dõy cỏch điện. Cuộn dõy kớch từ làm bằng dõy đồng cú tiết diện trũn, cuộn
dõy được tẩm sơn cỏch điện nhằm chống thấm nước và tăng độ dẫn nhiệt. Để tản nhiệt tốt cuộn dõy được tỏch ra thành những lớp, đặt cỏch nhau một rónh làm mất.
b. Cực phụ (hỡnh 8.2.b)
Cực phụ nằm giữa cỏc cực chớnh, thụng thường số cực phụ bằng 1/2 số cực
chớnh. Lừi thộp cực phụ (2) thường là bột thộp ghộp lại, ở những mỏy cú tải thay đổi thỡ lừi thộp cực phụ cũng được ghộp bằng cỏc lỏ thộp. Cuộn dõy 3 đặt trờn lừi thộp 2. Khe khớ ở cực phụ lớn hơn khe khớ ở cực chớnh.
c. Thõn mỏy
Thõn mỏy làm bằng gang hoặc thộp, cực chớnh và cực phụ được gắn vào thõn mỏy. Tuỳ thuộc vào cụng suất của mỏy mà thõn mỏy cú chứa hộp ổ bi hoặc khụng. Mỏy cú cụng suất lớn thỡ hộp ổ bi làm rời khỏi thõn mỏy. Thõn mỏy được gắn với chõn mỏy. Ở vỏ mỏy cú gắn bảng định mức với cỏc thụng số sau đõy:
- Cụng suất định mức Pđm. - Tốc độ định mức nđm
- Điện ỏp định mức Uđm
- Dũng điện định mức Iđm
- Dũng kớch từ định mức Iktđm
1.1.2. Cấu tạo của roto
Cũn gọi phần ứng gồm lừi thộp, dõy quấn phần ứng và cổ gúp.
a. Lừi thộp rotor
Hỡnh trụ làm bằng cỏc lỏ thộp kỹ thuật dày 0,5 mm phủ sơn cỏch điện, ghộp lại để giảm tổn hao do dũng điện xoỏy gõy ra. Cỏc lỏ thộp được rập cú lỗ thụng giú và rónh để đặt dõy quấn phần ứng. Trong những mỏy cỡ trung bỡnh trở lờn đụi khi cũn cú lỗ để tạo sự thụng giú dọc trục cũn ở mỏy lớn hơn thỡ lừi sắt được chia thành từng đoạn nhỏ, giữa cỏc đoạn ấy ta để một khe hở để thụng giú ngang trục.
b. Dõy quấn phần ứng:
Phần ứng của mỏy điện một chiều cũn gọi là rụto, gồm lừi thộp, dõy quấn phần ứng, cổ gúp và trục mỏy.
- Lừi thộp phần ứng : hỡnh trụ làm bằng cỏc lỏ thộp kỹ thuật điện dày 0,5 mm, phủ sơn cỏch điện ghộp lại. Cỏc lỏ thộp được dập cỏc lỗ thụng giú và rónh
để đặt dõy quấn phần ứng (hỡnh8.3).
- Dõy quấn phõn ứng : gồm nhiều phần tử mắc nổi tiếp với nhau, đặt trong cỏc rónh của phần ứng tạo thành một hoặc nhiều vũng kớn. Phần tử của dõy quấn là một bối dõy gồm một hoặc nhiều vũng dõy, hai đầu nối với hai phiến gúp của vành gúp (hỡnh 8.4a), hai cạnh tỏc dụng của phần tử đặt trong hai rónh dưới hai cực từ khỏc tờn (hỡnh 8.4b).
- Cổ gúp (vành gúp) hay cũn gọi là vành đổi chiều gồm nhiều phiến đồng hỡnh đuụi nhạn được ghộp thành một khối hỡnh trụ, cỏch điện với nhau và cỏch điện với trục mỏy.
Hỡnh 8.5.Kớch thước ngang của cổ gúp
1-Phiến gúp,2-ẫp vỏ ,3-Cỏch điện, 4-Phiến cỏch điện,5-Ống cổ gúp,6-Chổi
Cỏc bộ phận khỏc như trục mỏy, quạt làm mỏt mỏy...
- Thiết bị chổi: Để đưa dũng điện ra ngoài phải dựng thiết bị chổi gồm: chổi than được làm bằng than granit vừa đảm bảo độ dẫn điện tốt vừa cú khả năng
Hỡnh 8.3. Lỏ thộp roto Hỡnh 8.4. Dõy quấn phầm ứng mỏy điện một chiều a. Phần tử dõy quấn, b. Bố trớ phần tử dõy quấn
chống mài mũn, bộ giữ chổi được làm bằng kim loại gắn vào stato, cú lũ so tạo ỏp lực chổi và cỏc thiết bị phụ khỏc.
Hỡnh 8.6. Thiết bị chổi.
a. Thanh giữ chổi, b.Thiết bị giữ chổi.
1.Ốc vớt,2.Dõy dẫn,3.Cỏch điện,4.Giữ chổi, 5.Chổi, 6.Lũ so, 7.Đũn gỏnh, 8.Dõy dẫn điện ra,9.Ốc giữ chổi.