1. Roto là gì? Phân loại
Trước khi khám phá động cơ lồng sóc, tất cả chúng ta cần biết rotor là gì ? Rotor là một thành phần hoạt động ( còn gọi là phần quay ) của 1 mạng lưới hệ thống điện từ bên trong động cơ điện, máy phát điện, có khi là máy phát điện xoay chiều. Vòng quay của nó có được là do sự tương tác giữa những cuộn dây cùng với từ trường tạo ra một mô men xoắn quay quanh trục của rotor .
Rotor là một thành phần chuyển động của 1 hệ thống điện từ
Phân loại những loại rotor lúc bấy giờ gồm có có :Động cơ cảm ứng ( động cơ không đồng điệu ), những loại máy phát cũng như máy phát điện xoay chiều ( động cơ đồng nhất ) có một mạng lưới hệ thống điện từ, chúng gồm có stator và rotor. Có 2 phong cách thiết kế cho rotor trong 1 động cơ cảm ứng, đó là lồng sóc và dây quấn. Trong máy phát điện nói chung và máy phát điện xoay chiều nói riêng, những phong cách thiết kế rotor đa phần là rotor cực lồi hoặc rotor cực ẩn. Bao gồm có những loại roto dưới đây :
- Rotor lồng sóc (còn gọi là Squirrel cage rotor)
- Rotor dây quấn (còn gọi là Wound rotor)
- Rotor cực lồi (còn gọi là Salient pole rotor)
- Rotor cực ẩn (còn gọi là Cylindrical rotor hoặc Non-salient pole rotor)
2. Động cơ roto lồng sóc là gì?
Rotor lồng sóc còn gọi là động cơ không đồng điệu lồng sóc, chúng gồm có nhiều lớp thép ở bên trong lõi với những thanh đồng hoặc thanh nhôm cách đều nhau được đặt dọc theo trục ngoại vi, đồng thời bị chập vĩnh viễn ở 2 đầu bởi những vòng dây cuối. Cấu trúc đơn thuần nhưng vô cùng chắc như đinh này làm cho nó được yêu thích trong hầu hết những ứng dụng .Việc lắp ráp có 1 vòng xoắn : những thanh đồng / nhôm được xiên hoặc đặt nghiêng để làm giảm tiếng ồn từ tính và làm hòa giải cho những khe và làm giảm xu thế khóa. Nằm trong stator, bộ phận răng rotor và răng stator hoàn toàn có thể được khóa lại khi chúng đạt được số lượng bằng nhau, đồng thời những nam châm từ nằm cách đều nhau, quay ngược chiều nhau và theo cả 2 hướng .Vòng bi ở mỗi đầu có gắn rotor bên trong vỏ của nó, với một đầu của trục được làm nhô ra hoàn toàn có thể được cho phép gắn tải. Trong 1 số ít động cơ, có một phần lan rộng ra ở đầu không lái sẽ gây ra cảm ứng vận tốc hoặc giúp điều khiển và tinh chỉnh điện tử khác. Các mô men xoắn cũng tạo ra lực hoạt động, thường là trải qua những cánh quạt đến tải .Đặc điểm của roto lồng sóc :
- Rotor này được quay với tốc độ nhỏ hơn lực từ trường quay của stato hoặc lực của tốc độ đồng bộ.
- Khi tốc độ của cánh quạt tăng thì độ trượt sẽ giảm.
- Việc tăng độ trượt sẽ làm tăng thêm dòng điện động cơ, do đó sẽ làm tăng dòng rotor, điều này cũng dẫn đến mô men xoắn cao hơn để làm tăng nhu cầu tải.
3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của motor roto lồng sóc
a) Cấu tạo của rôto lồng sóc
Kết cấu của loại dây quấn này rất độc lạ so với dây quấn stato. Loại rôto lồng sóc có hiệu suất > 100 kW, đồng thời, bên trong những rãnh của lõi thép có đặt những thanh đồng, 2 đầu nối ngắn mạch bằng 2 vòng đồng, từ đó tạo thành lồng sóc .Ở những loại động cơ hiệu suất nhỏ, lồng sóc sẽ được sản xuất bằng cách đúc nhôm vào bên trong những rãnh lõi thép rôto để tạo thành thanh nhôm, 2 đầu đúc vòng ngắn mạch. Động cơ điện roto lồng sóc do đó còn được gọi là động cơ không đồng nhất roto lồng sóc .Roto lồng sóc gồm có những lá thép kỹ thuật điện được ghép lệch với nhau mà không phải là ghép thẳng song song với dọc trục. Bởi vì chúng không cho từ trường Stator cắt qua những thanh dẫn 1 góc 90 độ .Các rãnh của rotor lồng sóc được ghép lệch với nhau nhằm mục đích triệt tiêu lực điện từ họa tần của bậc cao, từ đó sẽ làm cho roto quay được êm hơn .
Kết cấu của loại dây quấn này rất độc lạ so với dây quấn stato
b) Nguyên lý hoạt động của motor roto lồng sóc
Trong máy cảm ứng 3 pha, dòng điện xoay chiều sẽ cung ứng cho cuộn dây stator tạo thành nguồn năng lượng cho nó, từ đó tạo ra từ thông quay. Từ thông tạo ra một từ trường khác ở trong khe hở có không khí lọt vào giữa stator và rotor và tạo ra 1 điện áp, đồng thời tạo ra dòng điện chạy qua những thanh rotor .Mạch và dòng điện bên trong dây dẫn rotor lúc này cũng được kích hoạt. Tác động của từ thông quay và dòng điện cũng sẽ tạo ra một lực, đó chính là mô men xoắn để khởi động cho động cơ .Một rotor máy phát điện được cấu thành từ 1 cuộn dây được bảo phủ xung quanh lõi sắt. Thành phần từ tính của rotor cũng được sản xuất từ những lớp thép để hoàn toàn có thể tương hỗ dập những khe dẫn, từ đó cho những hình dạng và size đơn cử. Khi dòng điện đi qua cuộn dây, 1 từ trường cũng được tạo ra xung quanh lõi, người ta gọi đó là dòng điện trường .
Cường độ dòng điện sẽ điều khiển mức năng lượng hiện tại của từ trường. Dòng điện 1 chiều (DC) sẽ điều khiển dòng điện trường quay theo một hướng và được đưa đến cuộn dây bằng 1 bộ chổi cùng dây quấn. Giống như bất kỳ nam châm nào, từ trường được tạo ra sẽ có 2 cực là cực bắc và cực nam.
Động cơ được hướng theo chiều kim đồng hồ đeo tay đo được rotor cung ứng nguồn năng lượng nên hoàn toàn có thể tinh chỉnh và điều khiển được động cơ bằng cách sử dụng nam châm từ và từ trường được setup vào trong phong cách thiết kế của rotor. Hoạt động này được cho phép động cơ chạy ngược lại so với chiều kim đồng hồ đeo tay .
Nguyên lý hoạt động giải trí của motor roto lồng sóc
4. Sơ đồ khởi động động cơ không đồng bộ roto lồng sóc
a) Điều khiển động cơ lồng sóc quay theo 1 chiều
Để điều khiển và tinh chỉnh động cơ lồng sóc quay theo 1 chiều, người ta sử dụng khởi động từ đơn. Khi mở máy, trước hết người ta sẽ đóng cầu dao Cd, rồi sau đó ấn vào nút “ đóng ” Nđ của phần nút ấn điều khiển và tinh chỉnh. Khi đó, dòng điện sẽ chạy qua cuộn dây K của bộ phận khởi động từ. Các tiếp điểm chính K của phần khởi động từ sẽ đóng lại để nối tiếp 3 pha lưới với dây qimn của động cơ, làm cho động cơ quay .Đồng thời, những tiếp điểm phụ thường mở K của phần khởi động từ được đấu song song với Nđ cũng được đóng lại ( được gọi tắt là tiếp điểm tự giữ ). Do đó nếu tất cả chúng ta không ấn vào Nđ thì tiếp điểm Nđ sẽ quay trở lại vị trí thường mở như cũ, như dòng điện đi qua cuộn K sẽ vẫn được duy trì .Khi ấn vào nút “ cắt ” Nc của bộ điều khiển và tinh chỉnh, cuộn K sẽ mất điện, những tiếp điểm thường mở của nó sẽ tự mở ra, động cơ được tách ra khỏi lưới điện và bị ngừng quay .Trong sơ đồ này, cầu chì được sử dụng để bảo vệ cho động cơ ngắn mạch, rơle nhiệt bảo vệ cho động cơ quá tải. Khi động cơ quá tải, rơle nhiệt sẽ ảnh hưởng tác động, tiếp điểm RT mở, sau đó cắt điện ở cuộn dây K, động cơ sẽ được tách ra khỏi lưới .
Sơ đồ cụ thể mạch điện tinh chỉnh và điều khiển động cơ lồng sóc quay 1 chiềuTrong trường hợp cần phòng tránh thực trạng bị đứt 1 pha ( thường xảy ra khi sử dụng cầu chì bảo vệ ) người ta thường dùng 1 chiếc aptomat để sửa chữa thay thế cho cầu chì và cầu dao. Aptomat ( CB ) vừa hoàn toàn có thể bảo vệ ngắn mạch, vừa bảo vệ động cơ quá tải. Trường hợp muốn tinh chỉnh và điều khiển động cơ thì người ta sẽ dùng contactor .
b) Sơ đồ điều khiển roto lồng sóc có hãm ngược
Hình bên dưới chính là sơ đồ điều khiển và tinh chỉnh roto lồng sóc có hãm ngược. Rơle vận tốc được ký hiệu là Rn có liên lạc truyền động cùng với trục động cơ. Ở vận tốc này, động cơ sẽ thao tác thông thường, còn những tiếp điểm thường sẽ mở của rơle Rn được đóng lại. Khi động cơ đứng yên hoặc vận tốc thao tác thấp ( khoảng chừng 10 – 15 % hàng loạt vận tốc định mức ) thì tiếp điểm Rn sẽ mở ra .
Sơ đồ điều khiển và tinh chỉnh roto lồng sóc có hãm ngượcẤn vào nút Nđ, lúc này cuộn dây khởi động từ K có điện và rotor sẽ mở máy. Tiếp điểm thường đóng của K nằm ở mạch cuộn dây H sẽ được mở ra. Do đó mặc dầu khi động cơ đang quay, tiếp điểm của rơle vận tốc cũng sẽ đóng lại, nhưng cuộn dây hãm H lúc này vẫn không có điện .Khi ấn nút Nc thì động cơ sẽ cắt ra khỏi lưới điện, tuy nhiên do quán tính thì roto vẫn quay, do đó rơle vận tốc vẫn đóng tiếp điểm của nó. Đồng thời, cuộn K sẽ bị mất điện, tiếp điểm thường đóng của nó nằm ở mạch cuộn H đóng lại, lúc này cuộn H có điện .Các tiếp điểm của contactor H lại nối dây quấn stato vào với lưới, nhưng làm đổi vị trí của 2 pha lưới để đưa vào động cơ. Do đó, từ trường quay sống sót trong động cơ lúc này sẽ quay ngược chiều với chiều quay quán tính của phần roto, động cơ sẽ được hãm lại .
Khi tốc độ của động cơ giảm xuống gần bằng 0, tiếp điểm của rơle tốc độ có tên là Rn mở ra, cuộn H sẽ bị mất điện và động cơ cũng tự động cắt ra khỏi lưới.
Kết luận
Hy vọng bài viết trên đây sẽ giúp cho những bạn hiểu rõ hơn về động cơ lồng sóc là gì ? Các loại rotor đang sử dụng lúc bấy giờ cũng như cấu trúc, nguyên tắc hoạt động giải trí của nó. Đặc biệt hơn là những bạn sẽ phân biệt được điểm khác nhau giữa những loại rotor để hoàn toàn có thể lựa chọn và sử dụng đúng loại động cơ mà mình cần .
Nội Dung Có Thể Bạn Quan Tâm:
Source: https://thucanh.vn
Category: Chó cảnh
