CHƯƠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU KĐB 3 PHA Mã bài: GTĐCN 21 - 00 Giới thiệu: Động cơ điện xoay chiều không đồng bộ (KĐB) là loại máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ có tốc độ quay của roto khác với tốc độ quay từ trường. cũng như các động cớ điện khác, động điện không đồng bộ có tính thuận nghịch, có nghĩa là có thể làm việc ở chế độ động cơ điện hoặc máy phát điện. Trong bài học này sẽ giới thiệu đến người học khái niệm về động cơ điện không đồng bộ cũng như đặc điểm, phân loại động cơ này từ đó giúp cho người học hiểu sâu hơn và học các bài học sau tốt hơn. Mục tiêu: - Trình bày được đặc điểm của từ trường quay ba pha.
- Trình bày được đặc điểm, và phạm vi sử dụng của các loại động cơ điện xoay chiều không đồng bộ ba pha. - Nhận biết được các loại động cơ điện ba pha. - Tích cực và sáng tạo trong học tập. Nội dung chính: 1.
Khái niệm Động cơ KĐB 3 pha là loại máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ. Động cơ không đồng bộ ba pha là loại động cơ mà khi làm việc có tốc độ quay của roto n (tốc độ của máy) khác với tốc độ quay của từ trường n1. Động cơ không đồng bộ 3 pha 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. Các thông số trên động cơ không đồng bộ 3 pha là: - Công suất cơ có ích trên trục: Pđm - Điện áp dây stato: Uđm - Dòng điện dây Stato: Iđm - Tần số dòng điện stato: f - Tốc độ quay roto: n - Hệ số công suất: Cos φ - Hiệu suất: η 7 2.
Từ trường quay ba pha Như hình vẽ. Các dây quấn A - X, B - Y, C - Z, đặt lệch nhau trong không gian một góc là 1200. Giả sử trong 3 pha dây quấn có dòng điện ba pha đối xứng chạy qua: iA=ImSinωt; iB=ImSin(ωt - 120); iC=ImSin(ωt - 240); Quy ước dòng điện đi vào có chiều từ đầu đến cuối pha có dấu (+) ở giữa, còn dòng điện đi ra có chiều từ cuối tới đầu pha ký hiệu dấu (. - Xét từ trường tại các thời điểm khác nhau: 900 2100 3300 H-a Y H-c C X H-b Hình 01: Từ trường quay tại các thời điểm - Thời điểm pha ωt=900 (H-a): pha A có cực đại và dương, còn dòng điện pha C,B, âm.
Dùng quy tắc vặn nút chai xác định chiều đường sức từ do các dòng điện sinh ra từ trường tổng có một cực S và một cực N như hình vẽ. Trục của từ trường tổng trùng với trục dây quấn pha A là pha có dòng điện cực đại. 8 - Thời điểm pha ωt =900+1200 (H-b): Kế tiếp ở trên 1/3 chu kỳ, dòng điện pha B lúc này cực đại và dương , các dòng điện pha A pha C âm. Dùng quy tắc vặn nút chai xác định chiều đường sức từ do các dòng điện sinh ra từ trường tổng có một cực S và một cực N như hình vẽ.
Trục của từ trường tổng trùng với trục dây quấn pha B là pha có dòng điện cực đại. Ta thấy từ trường tổng đã quay đi một góc là 1200 so với trường hợp trên. - Thời điểm pha ωt=900+2400 (H-c): Là thời điểm chậm sau thời điểm đầy 2/3 chu kỳ, dòng điện pha C lúc này cực đại và dương, các dòng điện pha A, B âm. Dùng quy tắc vặn nút chai xác định chiều đường sức từ do các dòng điện sinh ra từ trường tổng có một cực S và một cực N như hình vẽ.
Trục của từ trường tổng trùng với trục dây quấn pha C là pha có dòng điện cực đại. Ta thấy từ trường tổng đã quay đi một góc là 2400 so với trường hợp đầu. Qua sự phân tích trên ta thấy từ trường tổng của dòng điện 3 pha là từ trường quay. Đặc điểm động cơ điện xoay chiều KĐB ba pha Động cơ có dây quấn Roto (ngắn mạch) lồng sóc là phổ biến nhất do giá thành rẻ, vận hành đơn giản, đảm bảo.
Các động cơ này có đặc tính cơ ứng (khi tải thay đổi từ thông đến định mức thì tốc độ quay của chúng giảm tất cả khoảng (2 ÷ 5%). Các động cơ Roto lồng sóc có mômen mở máy khá lớn, tuy nhiên bên cạnh những ưu điểm trên chúng ta có những nhược điểm sau: Khó điều chỉnh tốc độ bằng phẳng trong phạm vi rộng, cần dòng điện mở máy từ lưới lớn (vượt tới 5 ÷7 lần Iđm) và hệ số công suất của loại này thấp. Để khắc phục cho nhược điểm này, người ta chế tạo động cơ không đồng bộ Roto lồng sóc nhiều tốc độ và dùng Roto rãnh sâu lồng sóc kép để hạ dòng điện khởi động, đồng thời mômen khởi động cũng được tăng lên. Với động cơ Roto dây quấn (hay động cơ vành trượt) thì loại trừ được những nhược điểm trên nhưng làm cho kết cấu Roto phức tạp, nên khó chế tạo và đắt tiền hơn động cơ không đồng bộ Roto lồng sóc (khoảng 1,5 làn).
Do đó động cơ không đông bộ Roto dây quấn chỉ được sử dụng trong điều kiện mở máy nặng nề, cũng như khi cần phải điều chỉnh bằng phẳng tốc độ quay. Nối cấp máy không đồng bộ cho phép điều chỉnh tốc độ quay môt cách bằng phẳng trong phạm vi rộng với hệ số công suất cao. Xong do giá thành cao nên không thông dụng. Trong động cơ không đồng bộ Roto dây quấn các pha dây quấn Roto nối hình sao và các đầu ra của chúng được nối với 3 vành trượt.
Nhờ các chổi điện tiếp xúc với vành trượt nên có thể đưa điện trở phụ vào trong mạch Roto để thay đổi đặc tính làm việc của máy. Kết kuận: - Ưu điểm + Kết cấu đơn giản nên giá thành rẻ. 9 + Vận hành dể dàng, bảo quản thuận tiện. + Sử dụng rộng rãi và phổ biến trong phạm vi công suất nhỏ và vừa.
+ Sản xuất với nhiều cấp điện áp khác nhau (từ 24 V đến 10 kV) nên rất thích nghi cho từng người sử dụng. - Nhược điểm + Hệ số công suất thấp gây tổn thất nhiều công suất phản kháng của lưới điện. + Không sử dụng được lúc non tải hoặc không tải. + Khó điều chỉnh tốc độ.
+ Đặc tính mở máy không tốt, dòng điện mở máy lớn (gấp 6 - 7 lần dòng định mức). + Momen mở máy nhỏ. Phân loại động cơ điện xoay chiều không đồng bộ ba pha 4. Phân loại động cơ điện KĐB 3 pha dựa theo kích thước Phân loại động cơ điện 3 pha dựa theo kích thước kết cấu của các bộ phận motor điện 3 pha, khi đó sẽ có các loại động cơ như sau: Động cơ điện KĐB 3 pha loại lớn: Động cơ này có chiều cao trung tâm lớn hơn 630mm; đồng thời, đường kính bên ngoài lõi thép stato là lớn hơn 99mm.
Động cơ điện KĐB 3 pha loại vừa: Động cơ có chiều cao trung tâm là 355 - 630mm; do đó, đường kính bên ngoài lõi thép stato là 560 - 990mm. Động cơ điện KĐB 3 pha loại nhỏ: có chiều cao trung tâm vào khoảng 90 - 315mm; đường kính bên ngoài lõi thép khoảng từ 25 - 560mm. Phân loại dựa vào các đặc tính cơ khí của motor điện 3 pha - Động cơ điện 3 pha KĐB có rôto lồng sóc thông dụng. - Động cơ điện 3 pha KĐB rôto lồng sóc có rãnh sâu.
- Động cơ điện 3 pha KĐB có hai lồng sóc. - Động cơ điện 3 pha KĐB có hai lồng sóc đặc biệt. - Động cơ điện 3 pha KĐB có rôto quấn dây. Phân loại động cơ motor 3 pha dựa vào công suất - Động cơ điện 3 pha KĐB Mini Dưới 1hp 1kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 1.1kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 2hp 1.5kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 3hp 2.2kw 10 - Động cơ điện 3 pha KĐB 4hp 3kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 5hp 3.7kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 7.5kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 10hp 7.5kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 15hp 11kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 20hp 15kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 25hp 18.5kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 30hp 22kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 40hp 30kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 50hp 37kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 60hp 45kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 75hp 55kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 100hp 75kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 125hp 90kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 150hp 110kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 180hp 132kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 220hp 160kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 270hp 200kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 300Hp 220Kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 340hp 250kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 380hp 280kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 430hp 315kw - Động cơ điện 3 pha KĐB 470hp 355kw 4.
Phân loại dựa theo tốc độ quay Động cơ điện 3 pha KĐB dựa theo tốc độ quay được chia thành 4 tốc độ trục là 2 pole, 4 pole, 6 pole, 8 pole. Ứng với mỗi tốc độ trục thì có các công suất motor tương ứng để đáp ứng nhu cầu sử dụng. 11 CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU KĐB 3 PHA Mã bài: GTĐCN 21 – 02 Giới thiệu: Động cơ điện 3 pha là loại động cơ điện thường được sử dụng chủ yếu trong lĩnh vực điện công nghiệp, không như loại động cơ điện 1 pha thường được dùng trong lĩnh vực điện dân dụng. Vậy, cụ thể cấu tạo, nguyên lý hoạt động và những ứng dụng của động cơ điện 3 pha trong đời sống như thế nào? Bài viết dưới đây có thể sẽ giúp bạn có cái nhìn chính xác về động cơ điện xoay chiều KĐB 3 pha.
Mục tiêu: - Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của động cơ điện xoay chiều KĐB ba pha có khâu từ cực. - Xác định được cực tính của động cơ điện xoay chiều KĐB ba pha. - Tuân thủ các quy tắc an toàn lao động khi xác định cực tính. - Rèn luyện tính tư duy, sáng tạo, chủ động trong học tập Nội dung chính: 1.
Cấu tạo Động cơ điện xoay chiều KĐB 3 pha gồm có các bộ phận chi tiết sau: 1. Dây quấn stato. Hộp đấu dây 7.1: Cấu tạo động cơ điện xoay 9. Quạt gió làm mát chiều KĐB 3 pha 10.