TRƯỜNG TRUNG CẤP NGHỀ KINH TẾ KĨ THUẬT MIỀN TÂY
Lớp: ĐIỆN K4
Giáo viên giảng dạy
Ngô Kim An
Bài 3: MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
1. Định nghĩa máy điện không đồng bộ
- Máy điện không đồng bộ (KĐB ) là loại máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, có tốc độ quay của rôto n (tốc độ của máy) khác với tốc độ quay của từ trường n1.
2. Một số đặc điểm cơ bản của máy điện không đồng bộ
I. Khái niệm chung về máy điện không đồng bộ:
- Máy điện KĐB có hai dây quấn: dây quấn stato (sơ cấp) nối với lưới điện có tần số không đổi f, dây quấn rôto (thứ cấp) được nối tắt lại hoặc khép khín qua điện trở.
+ Các động cơ KĐB có công suất lớn trên 600W thường là loại 3 pha có 3 dây quấn làm việc, trục các dây quấn lệch nhau trong không gian 1 góc 120 độ điện. Các động cơ có công suất nhỏ dưới 600W thường là loại động cơ 2 pha hoặc 1 pha. Động cơ 2 pha có 2 dây quấn làm việc, trục của 2 dây quấn đặt lệch nhau trong không gian một góc 90 độ điện. Động cơ điện 1 pha chỉ có 1 dây quấn làm việc.
+ Động cơ KĐB so với các loại động cơ khác có cấu tạo và vận hành không phức tạp, giá thành rẻ, làm việc tin cậy nên được sử dụng nhiều trong sản xuất và sinh hoạt. Dưới đây ta chỉ xét động cơ KĐB. Động cơ KĐB có các loại: động cơ 1 pha, 2 pha, 3 pha.
- MĐKĐB làm việc ở hai chế độ: Chế độ máy phát và chế độ động cơ KĐB.
+ Máy phát KĐB có đặc tính làm việc không tốt lắm so với máy phát điện đồng bộ, nên ít được dùng.
*Các số liệu định mức của Động cơ KĐB là:
Công suất cơ có ích trên trục: Pđm
Điện áp dây Stato: U1đm
Dòng điện dây Stato: I1đm
Tần số dòng điện stato: f
Tốc độ quay rôto: nđm
Hệ số công suất: cosđm
Hiệu suất: đm
II. Cấu tạo máy điện không đồng bộ ba pha
Cấu tạo của Máy điện KĐB Rôto lồng sóc gồm hai bộ phận chủ yếu là stato và rôto, ngoài ra còn có vỏ máy, nắp máy và trục máy. Trục máy làm bằng thép, trên đó gắn rôto, ổ bi và phía cuối trục có gắn một quạt gió để làm mát máy. (hình 1)
Vỏ máy
Mặt cắt ngang của trục máy cho ta thấy các lá thép stato và rôto
1. Stato: (Phần tĩnh)
Stato là phần tĩnh gồm 2 bộ phận chính là lõi thép và dây quấn, ngoài ra có vỏ và nắp máy. (hình 2)
a. Lõi thép:
Lõi thép là phần dẫn từ. Vì từ trường đi qua lõi thép là từ trường quay nên để giảm tổn hao, lõi thép stato hình trụ, làm bằng những lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh bên trong ghép lại với nhau tạo thành các rãnh theo hướng trục, mỗi lá thép kỹ thuật điện đều có phủ sơn cách điện trên bề mặt để giảm hao tổn do dòng điện xoáy gây nên. Lõi thép được ép vào trong vỏ máy
b. Dây quấn: (Hình 3)
Dây quấn stato thường được làm bằng dây đồng có bọc cách điện và đặt trong các rãnh của lõi thép. Dòng điện xoay chiều ba pha chạy trong ba pha dây quấn stato sẽ tạo ra từ trường quay.
Sơ đồ khai triển dây quấn ba pha đặt trong 24 rãnh
2- Phần quay Rôto gồm: lõi thép, trục và dây quấn ( Hình 4 )
Mặt cắt ngang lõi thép rôto
Lõi thép:
Lõi thép gồm các lá thép kỹ thuật điện như ở stato được dập rãnh mặt ngoài ghép lại, tạo thành các rãnh theo hướng trục ở giữa có lỗ để lắp trục.
b. Dây quấn:
Dây quấn Rôto của Máy điện KĐB có hai kiểu: rôto ngắn mạch (còn gọi là rôto lồng sóc) và rôto dây quấn.
*Loại rôto lồng sóc: có công suất trên 100KW, trong các rãnh của lõi thép rôto đặt các thanh đồng hay thanh nhôm được nối ngắn mạch ở hai đầu.
( hình 5)
+ Với động cơ nhỏ, dây quấn rôto được đúc nguyên khối gồm thanh dẫn, vành ngắn mạch, cánh tản nhiệt, và cách quạt làm mát. (hình 6)
+ Kí hiệu động cơ không đồng bộ rôto ngắn mạch (rôto lồng sóc)
* Loại rôto dây quấn: Trong rãnh lõi thép rôto, đặt dây quấn ba pha. Dây quấn rôto thường nối sao, ba đầu ra nối với ba vòng tiếp xúc bằng đồng, cố định trên trục rôto và được cách điện với trục. Nhờ ba chổi than tỳ sát vào ba vòng tiếp xúc, dây quấn rôto được nối với 3 vòng tiếp xúc, đồng thời nối với 3 biến trở bên ngoài, để mở máy hay điều chỉnh tốc độ. Loại động cơ này gọi là động cơ KĐB rôto dây quấn. ( hình 7)
+ Kí hiệu động cơ không đồng bộ rôto dây quấn.
* Động cơ lồng sóc là loại rất phổ biến do giá thành rẻ và làm việc đảm bảo. Động cơ rôto dây quấn có ưu điểm về mở máy và điều chỉnh tốc độ song giá thành đắt và vận hành kém tin cậy hơn động cơ lồng sóc, nên chỉ được dùng khi động cơ lồng sóc không đáp ứng được các yêu cầu về truyền động.