III. Lựa chọn tiết diện dây và cáp theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép:
1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
- Như đã biết trong vật lý, khi cho dòng điện 3 pha vào 3 cuộn dây đặt lệch nhau 1200 trong không gian thì từ trường tổng do 3 cuộn dây tạo ra là một từ trường quay. Nếu trong từ trường quay này có đặt các thanh dẫn điện thì từ
trường quay sẽ quét qua các thanh dẫn điện và làm xuất hiện một sức điện động cảm ứng trong các thanh dẫn.
Nối các thanh dẫn với nhau và làm một trục quay thì trong các thanh dẫn sẽ có dòng điện (ngắn mạch) có chiều xác định theo quy tắc bàn tay phải. Từ trường quay lại tác dụng vào chính dòng cảm ứng này một từ lực có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái và tạo ra một mômen làm quay lồng trụ và các thanh dẫn theo chiều quay của từ trường quay. Để mômen đều hơn, các thanh dẫn thường
được đặt hơi chéo.
-
- Tốc độ quay của lồng trụ luôn nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường quay. Nếu lồng trụ quay với tốc độ bằng tốc độ của từ trường quay thì từ trường sẽ
không quét qua các thanh dẫn nữa nên không có dòng điện cảm ứng và mômen a) b)
[33]
quay cũng không còn. Khi đó do mômen cản, lồng trụ sẽ quay chậm lại hơn từ
trường quay và các thanh dẫn lại bị từ trường quét qua, dòng điện cảm ứng lại xuất hiện và do đó lại có mômen quay làm lồng trụ tiếp tục quay nhưng với tốc
độ luôn nhỏ hơn của từ trường quay.
- Động cơ làm việc trên nguyên tắc này nên được gọi là không đồng bộ
(hay còn gọi là động cơ dị bộ).
- Động cơ có nguyên lý cấu tạo như đó xét ở trên với rotor lồng trụ ghép từ các thanh dẫn gọi là động cơ rotor lồng sóc (hay rotor ngắn mạch).
- Nếu phần ứng là 3 cuộn dây nối theo hình sao Y, còn 3 đầu cuộn dây còn lại nối với 3 vòng trượt để qua 3 chổi than nối với điện trở mạch ngoài thì rotor gọi là rotor dây quấn. Động cơ gọi là động cơ rotor dây quấn. Cuộn cảm (cuộn kích từ) ở stator của động cơ có thể đấu theo hình sao Y hay theo hình tam giác ∆.
-
- Các đại lượng liên quan đến cuộn cảm (mạch stator) có chỉ số 1 như: U1, I1, R1... và các đại lượng liên quan đến mạch phần ứng (mạch stator) có chỉ số 2 như: U2, I2, R2, f2... Tốc độ quay của từ trường quay phụ thuộc vào sốđôi cực từ
p, số đôi cực từ càng lớn thì tốc độ quay của từ trường càng bị giảm. Với cuộn cảm tạo ra từ trường có p đôi cực từ thì tốc độ quay giảm p lần (vg/s)
[34]
hay (vg/ph) hay (rad/s)
ω0 là tốc độ lớn nhất mà rotor có thể đạt được nếu không có lực cản nào. Tốc độ
này gọi là tốc độ đồng bộ hay là tốc độ không tải lý tưởng. Tần số lưới điện xoay chiều ở Việt Nam là 50Hz và vì p là số nguyên nên tốc độ đồng bộ thường là 3000, 1500, 1000, 750, 600, 500... (vòng/phút).
- Tốc độ không đồng bộ n2 của rotor nhỏ hơn tốc độ đồng bộ n0 và sự sai lệch này được đánh giá qua một đại lượng gọi là độ trượt s:
ở chếđộ động cơ, độ trượt s có giá trị 0 ≤ s ≤ 1.
- Dòng điện cảm ứng trong cuộn dây rotor cũng là dòng xoay chiều với tần số xác định qua tốc độ tương đối của rotor đối với từ trường quay:
- Các động cơ xoay chiều KĐB có cấu tạo đơn giản, giá thành thấp, vận hành tin cậy hơn so với động cơ một chiều nên được sử dụng rộng rãi hơn.