Động cơ đồng bộ và Động cơ cảm ứng
Cả động cơ cảm ứng và động cơ đồng bộ đều là động cơ xoay chiều được sử dụng để chuyển đổi năng lượng điện thành cơ năng.
Thông tin thêm về Động cơ cảm ứng
Dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, động cơ cảm ứng đầu tiên được phát minh bởi Nikola Tesla (năm 1883) và Galileo Ferraris (năm 1885), một cách độc lập. Do cấu tạo đơn giản và sử dụng chắc chắn cũng như chi phí xây dựng và bảo trì thấp, động cơ cảm ứng là sự lựa chọn hơn nhiều động cơ AC khác, cho các thiết bị và máy móc hạng nặng.
Cấu tạo và lắp ráp động cơ cảm ứng rất đơn giản. Hai bộ phận chính của động cơ cảm ứng là stato và rôto. Stato trong động cơ cảm ứng là một chuỗi các cực từ đồng tâm (thường là nam châm điện), còn rôto là một chuỗi các cuộn dây kín, hoặc các thanh nhôm được bố trí theo kiểu lồng sóc nên có tên là rôto lồng sóc. Trục để cung cấp mômen quay được tạo ra thông qua trục của rôto. Rôto được đặt trong khoang hình trụ của stato, nhưng không được nối điện với bất kỳ mạch bên ngoài nào. Không có cổ góp hoặc chổi quét hoặc cơ cấu kết nối nào khác được sử dụng để cung cấp dòng điện cho rôto.
Như bất kỳ động cơ nào, nó sử dụng lực từ trường để quay rôto. Các kết nối trong cuộn dây stato được sắp xếp theo cách mà các cực đối diện được tạo ra ở phía đối diện hoàn toàn của cuộn dây stato. Ở giai đoạn khởi động, các cực từ được tạo ra theo phương thức chuyển dịch tuần hoàn dọc theo chu vi. Điều này tạo ra sự thay đổi từ thông qua các cuộn dây trong rôto và tạo ra dòng điện. Dòng điện cảm ứng này tạo ra từ trường trong cuộn dây rôto và tương tác giữa trường stato và trường cảm ứng sẽ thúc đẩy động cơ.
Động cơ cảm ứng được chế tạo để hoạt động ở cả dòng điện một pha và dòng điện đa pha, loại động cơ này dành cho các máy công suất lớn yêu cầu mô-men xoắn lớn. Tốc độ của động cơ cảm ứng có thể được điều khiển bằng cách sử dụng số cực từ trong cực stato hoặc điều chỉnh tần số của nguồn điện đầu vào. Độ trượt, là thước đo để xác định mô-men xoắn của động cơ, cho biết hiệu suất của động cơ. Dây quấn rôto bị ngắn mạch có điện trở nhỏ nên sinh ra dòng điện lớn làm cho rôto bị trượt nhỏ; do đó, nó tạo ra một mô-men xoắn lớn.
Ở điều kiện tải tối đa có thể, độ trượt đối với động cơ nhỏ là khoảng 4-6% và động cơ lớn là 1.5-2%, do đó động cơ cảm ứng được coi là có điều chỉnh tốc độ và được coi là động cơ tốc độ không đổi. Tuy nhiên, tốc độ quay của rôto chậm hơn tần số nguồn điện đầu vào.
Thông tin thêm về Động cơ đồng bộ
Động cơ đồng bộ là loại động cơ xoay chiều chính khác. Động cơ đồng bộ được thiết kế để hoạt động mà không có bất kỳ sự khác biệt nào về tốc độ quay của trục và tần số của dòng điện nguồn xoay chiều; chu kỳ quay là bội số tích phân của chu kỳ AC.
Có ba loại động cơ đồng bộ chính; động cơ nam châm vĩnh cửu, động cơ trễ và động cơ điện từ. Nam châm vĩnh cửu làm bằng neodymium-boron-iron, samarium-coban, hoặc ferit được sử dụng làm nam châm vĩnh cửu trên rôto. Bộ truyền động tốc độ thay đổi, trong đó stato được cung cấp từ một tần số thay đổi, điện áp thay đổi là ứng dụng chính của động cơ nam châm vĩnh cửu. Chúng được sử dụng trong các thiết bị cần kiểm soát tốc độ và vị trí chính xác.
Động cơ trễ có rôto hình trụ trơn đặc, được đúc bằng thép coban “cứng” từ tính có lực kháng từ cao. Vật liệu này có một vòng từ trễ rộng, nghĩa là, một khi nó được từ hóa theo một hướng nhất định, nó cần một từ trường ngược lớn theo hướng ngược lại để đảo ngược từ hóa. Kết quả là, động cơ trễ có góc trễ δ, không phụ thuộc vào tốc độ; nó phát triển mô-men xoắn không đổi từ khi khởi động đến tốc độ đồng bộ. Do đó, nó có thể tự khởi động và không cần cuộn dây cảm ứng để khởi động.
Động cơ cảm ứng và Động cơ đồng bộ
• Động cơ đồng bộ hoạt động ở tốc độ đồng bộ (RPM=120f / p) trong khi động cơ cảm ứng hoạt động ở tốc độ thấp hơn tốc độ đồng bộ (RPM=120f / p - trượt) và độ trượt gần như bằng không ở mô-men xoắn không tải và trượt tăng theo mômen tải.
• Động cơ đồng bộ yêu cầu dòng điện một chiều để tạo ra trường trong các cuộn dây rôto; động cơ cảm ứng không bắt buộc phải cung cấp bất kỳ dòng điện nào cho rôto.
• Động cơ đồng bộ yêu cầu vòng trượt và chổi than để kết nối rôto với nguồn điện. Động cơ cảm ứng không yêu cầu vòng trượt.
• Động cơ đồng bộ yêu cầu cuộn dây trong rôto, trong khi động cơ cảm ứng thường được cấu tạo với các thanh dẫn trong rôto hoặc sử dụng các cuộn dây ngắn mạch để tạo thành “lồng sóc”.
