Giáo trình Máy điện 1 - Chương 11: Động cơ không đồng bộ một pha

Giáo trình giới thiệu tới người đọc các kiến thức đại cương về động cơ không đồng bộ một pha, nguyên tắc làm việc, mạch điện tương đương động cơ một pha, động cơ dùng dây quấn phụ khởi động, động cơ một pha dùng tụ, động cơ có vành ngắn mạch ở cực từ. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Máy điện 1 - Chương 11: Động cơ không đồng bộ một pha 225TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN BỘ MÔN: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP MÁY ĐIỆN 1 2008 226Chương 11 ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ MỘT PHA11.1. ĐẠI CƢƠNG Động cơ điện không đồng bộ một pha được sử dụng rất rộng rãi trong dândụng và công nghiệp như đồng hồ, máy giặt, tủ lạnh, máy bơm, máy mài, quạt, cácdụng cụ cầm tay,... Nói chung là các động cơ công suất nhỏ. Cụm từ “động cơcông suất nhỏ” chỉ các động cơ có công suất nhỏ hơn 350W. Phần lớn động cơmột pha thuộc loại này, mặc dù chúng còn được chế tạo với công suất đến 11kWvà ở hai cấp điện áp 110V và 220V. Trên hình 11-1 trình bày vài thiết bị sử dụngđộng cơ không đồng bộ một pha. (b) (a) Hình 11-18 Ứng dụng động cơ không đồng bộ một pha một a) Máy mài. b) Máy khoan11.2. CẤU TẠO Về cấu tạo động cơ không đồng bộ một pha, stator giống động cơ không đồngbộ ba pha nhưng trên đó ta đặt dây quấn một pha và được cung cấp bởi nguồn điệnxoay chiều một pha, còn rotor thường làm rotor kiểu lồng sóc như trình bày trênhình 11-2. Chuông Công tắc 22711.3. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC Cho dòng điện xoay chiều hình sin chạy vào dây quấn stator thì tạo ra từtrường stator có phương không đổi nhưng có độ lớn thay đổi hình sin theo thờigian, gọi là từ trường đập mạch, như đã biết ở chương 8: B  Bm sin t cos (11-1) Từ trường này sinh ra dòng điện cảm ứng trong trong các thanh dẫn dây quấnrotor và sẽ tạo ra từ thông rotor mà theo định luật Lenz, sẽ chống lại từ thông sinhra nó, tức ngược chiều với từ thông stator như trình bày trên hình 11-2. Từ đó taxác định được chiều dòng điện cảm ứng và chiều của lực điện từ tác dụng lênthanh dẫn rotor. Ta thấy mômen tổng tác dụng lên rotor bằng không, do đó rotorkhông thể tự quay được. Để động cơ có thể tự quay được được, trước hết ta phảiquay rotor theo một chiều nào đó, như trình bày trên hình 11-3c là theo chiều kimđồng hồ, trong dây quấn rotor sẽ cảm ứng sđđ gọi là sđđ quay và tạo nên lực điệntừ, do đó động cơ sẽ tự tiếp tục quay theo chiều đó.  Chiều lực điện từ B   B2 B1 Từ thông Từ thông rotor stator n1 n1 -n1 n1 U n 228 Hình 11-3 Động cơ không đồng bộ một pha một dây quấn a) Từ thông và lực điện từ tác dụng lên rotor khi rotor đứng yên. b) Từ trường đập mạch được phân thành hai từ trường quay. c) Từ thông và lực điện từ tác dụng lên rotor khi rotor quay. Để thấy rõ hơn nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ một pha, ta nghiên cứu hình 11-3b, từ trường đập mạch B là tổng của hai từ trường quay  thuận B1 và ngược B 2 cùng tốc độ quay n1 nhưng biên độ bằng một nửa từ trườngđập mạch và hai từ trường này quay ngược chiều nhau:    B  B1  B2 (11-2)với biên độ: B1m = B2m = Bm/2 (11-3) 60 fvà tốc độ n1  (11-4) p So với tốc độ rotor, có hệ số trượt : n  n 1   + Quay thuận : s1  1  s (11-5) n1 1 + Quay ngược : ( n 1 )  n (1 )  s2    (2  s ) ( n 1 ) (1 ) M M (11-6)   Từ trường quay B1 quay cùng 1 ...