Giáo trình Máy điện (Nghề: Điện tử công nghiệp - CĐ/TC): Phần 2 - Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp

Giáo trình Máy điện với mục tiêu giúp các bạn có thể hiểu được về cấu tạo cũng như nguyên lý làm việc của máy điện đồng bộ, không đồng bộ, máy điện một chiều, máy biến áp. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung phần 2 giáo trình!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Máy điện (Nghề: Điện tử công nghiệp - CĐ/TC): Phần 2 - Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp Chương 3: MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ Mã chương: MH 12-03 Giới thiệu: Máy điện không đồng bộ là loại máy điện quay, chiếm một vị trí quan trọng nhất trong các loại máy điện. Máy điện không đồng bộ được ứng dụng rất nhiều trong sinh hoạt và trong công nghiệp chính vì vậy trong nội dung chương trình đào tạo về máy điện thì máy điện không đồng bộ được chiếm hầu như toàn bộ nội dung chương trình. Mục tiêu: Học xong chương này sinh viên hiểu, trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc, công dụng phương pháp mở máy, điều chỉnh tốc độ và sơ đồ khai triển dây quấn của máy điện không đồng bộ. Nội dung chính: 1. Đ i cương về máy điện không đồng bộ: 1.1 Khái niệm phân loại và kết cấu: 1.1.1 hái niệm: Máy điện không đồng bộ là loại máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, có tốc độ quay của rotor n (tốc độ máy) khác với tốc độ quay của từ trường n1. Máy điện không đồng bộ có 2 dây quấn: dây quấn Stator nối với lưới điện tần số không đổi f, dây quấn Rotor nối lại hoặc khép kín trên điện trở. Dòng điện trong dây quấn rotor được sinh ra nhờ cảm ứng điện từ có tần số f 2 phụ thuộc vào tải ở trên trục của máy. Động cơ điện không đồng bộ có công suất lớn trên 600W thường là loại 3 pha, có 3 dây quấn làm việc, trục dây quấn đặc lệch nhau trong không gian một góc 1200 điện. Các động cơ công suất nhỏ dưới 600W thường là 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 1 góc 900 điện. Động cơ điện 1 pha chỉ có 1 dây quấn làm việc. 1.1.2 Phân loại: Động cơ không đồng bộ có các loại: động cơ 3 pha, 2 pha và 1 pha. Phân loại: Động cơ điện ba pha có thể phân làm các loại sau: - Động cơ KĐB 3 pha rotor lồng sóc - Động cơ KĐB 3 pha rotor dây quấn. Phân loại: Động cơ điện một pha có thể phân làm các loại sau: - Động cơ điện một pha có vòng ngắn mạch 34 - Động cơ điện một pha mở máy bằng điện trở - Động cơ điện một pha mở máy bằng điện dung - Động cơ điện một pha kiểu điện dung: + Có điện dung làm việc + Có điện dung làm việc và mở máy 1.1.3 Cấu tạo máy điện không đồng bộ: Hình 3-1: Cấu tạo động cơ ĐB Cấu tạo của máy điện không đồng bộ gồm 2 bộ phận chủ yếu là Stator và rotor, ngoài ra còn có vỏ máy và nắp máy. 1.1.3.1 Stator (phần tĩnh): Hình 3-2: Stator và bộ dây quấn động cơ ĐB 35 a. Lõi thép: Lõi thép có hình trụ gồm nhiều lá thép mỏng ghép lại với nhau trên đó có phay các rãnh để đặt dây quấn. Lõi thép được ép vào trong vỏ máy. b. Dây quấn: Dây quấn thường là dây đồng, bên ngoài có phủ 1 lớp sơn cách điện (dây điện từ), được đặt trong các rãnh của Stator. Hình 3-3: Sơ đồ trãi của dây quấn trên Stator c. Vỏ máy: Vỏ máy làm bằng nhôm hoặc bằng gang, dùng để giữ chặt lõi thép và cố định máy trên bệ. Hai đầu vỏ máy có nắp và ổ đỡ trục. Vỏ và nắp máy còn dùng để bảo vệ máy. Hình 3-4: Cấu tạo vỏ máy động cơ ĐB 1.1.3.2 Rotor (phần quay): a. Lõi thép: 36 Lõi thép gồm các lá thép kỹ thuật được dập rãnh ỡ mặt ngoài ghép lại, tạo thành các rãnh theo hướng trục, ở giữa có lỗ để lắp trục. b. Dây quấn: Có 2 kiểu: - Rotor lồng sóc: hay còn gọi là rotor ngắn mạch. Ở những động cơ công suất nhỏ, lồng sóc được chế tạo bằng cách đúc nhôm vào các rãnh lõi thép rotor, tạo thành thanh nhôm, hai đầu đúc vòng ngắn mạch và cách quạt làm mát. Loại rotor lồng sóc ở những động cơ công suất lớn trên 100kW, trong các rãnh của lõi thép rotor đặt các thanh đồng, hai đầu nối ngắn mạch bằng 2 vòng đồng tạo thành lồng sóc. Động cơ này gọi là động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc. Hình 3-5: Cấu tạo Rotor lồng sóc - Rotor dây quấn: trong rãnh lõi thép rotor đặt dây quấn 3 pha. Dây quấn rotor thường nối sao, 3 đầu ra nối với 3 đầu tiếp xúc bằng đồng cố định trên trục rotor và cách điện với trục. Nhờ 3 chổi than tỳ sát vào 3 vòng tiếp xúc đồng thời nối với 3 biến trở bên ngoài để mở máy hay điều chỉnh tốc độ. Động cơ này gọi là động cơ không đồng bộ rotor dây quấn. Hình 3-6: Cấu tạo Rotor dây quấn 1.2. Nguyên ý àm việc cơ bản của máy điện không đồng bộ: Khi cho dòng điện 3 pha có tần số f vào 3 dây quấn Stator, sẽ tạo ra từ 60 f trường quay p đôi cực, quay với tốc độ là n1  . Từ trường quay cắt thanh p dẫn của dây quấn rotor, cảm ứng các sức đện động. Vì dây quấn rotor nối ngắn 37 mạch, nên sức điện động cảm ứng sẽ sinh ra dòng điện trong các thanh dẫn rotor, lực tác dụng tương hỗ giữa từ trường quay của máy với thanh dẫn mang dòng điện rotor kéo rotor quay theo chiều quay của từ trường với tốc độ n. Hình 3-7: Sự hình thành từ trường quay Tốc độ n của máy nhỏ hơn tốc độ từ trường quay n 1 vì nếu tốc độ bằng nhau thì không có sự chuyển động tương đối trong dây quấn rotor sẽ không có sức điện động và dòng điện cảm ứng, lực điện từ bằng không. Độ chênh lệch giữa tốc độ từ trường quay và tốc độ máy gọi là tốc độ trượt n2 : n2 = n1 – n Hệ số trượt của tốc độ là: n2 n1  n s  (3.1) n1 n1 Khi rotor đứng yên (n = 0), hệ số trượt s = 1. Khi rotor quay định mức: s = 0,02 – 0,06. 60 f Tốc độ động cơ: n  n1 (1  s)  (1  s) vòng / phút . (3.2) p 1.3 Các đại lượng định mức: a. Cô ...