Động cơ điện 3 pha

Động cơ điện 3 pha – Trái tim của hệ thống thiết bị

Trong sản xuất công nghiệp cũng như dân dụng, động cơ điện 3 pha có vai trò rất quan trọng với các hệ thống máy móc thiết bị. Với nhiều kiểu thiết kế, đa dạng mức công suất để đáp ứng các yêu cầu của từng loại thiết bị cụ thể. Động cơ điện là một thiết bị không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt trong sản xuất công nghiệp. Navis sẽ giúp quý vị hiểu thêm về cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như ứng dụng thực tế của động cơ điện 3 pha.

1. Động cơ điện 3 pha là gì

Động cơ điện 3 pha là thiết bị chuyển đổi điện năng thành cơ năng, hoạt động dựa trên nguồn điện xoay chiều 3 pha. Động cơ cung cấp năng lượng từ chuyển động quay cho thiết bị, giúp các dây chuyền hoạt động hiệu quả, ổn định và bền bỉ.

2. Cấu tạo động cơ điện 3 pha

Động cơ được cấu tạo gồm ba bộ phận chính là Stato, Roto và vỏ thiết bị.

2.1. Cấu tạo Stato

Stato là phần tĩnh của động cơ, được cấu tạo từ lõi thép và dây quấn.

– Lõi thép stato có hình trụ do các lá thép từ kỹ thuật được dập rãnh bên trong ghép lại với nhau tạo thành các rãnh hướng trục, lõi thép được ghép vào vỏ thiết bị.

– Dây quấn thường được làm bằng đồng, đôi khi để tối ưu chi phí có thểm làm bằng nhôm. Dây được bọc cách điện, tạo thành các búi dây và được đặt trong các rãnh của lõi thép.

2.2. Cấu tạo Roto

Roto là phần quay gồm lõi thép từ, dây quấn và trục máy. Có hai kiểu roto thông dụng là lồng sóc và dây quấn.

– Lõi thép gồm các lá thép từ kỹ thuật được dập rãnh mặt ngoài ghép lại tạo thành các rãnh hướng trục, ở giữa có lỗ để lắp trục.

– Dây quấn được làm bằng thanh dẫn đồng (Roto lồng sóc) hoặc các sợi dây đồng quấn lại có cổ góp (Roto dây quấn).

Đối với động cơ công suất dưới 500 kW, điện áp thông dụng 380V thì thường dùng Roto lồng sóc. Đối với động cơ công suất lớn, sử dụng điện áp cao trên 660V thường sử dụng Roto dây quấn.

2.3. Vỏ động cơ

Vỏ động cơ là bộ phận bao bọc Stato và Roto, có kết cấu chân đỡ hoặc mặt bích. Có thể sử dụng ổ đỡ roto bằng bi hoặc bạc tùy theo tốc độ quay và tải hoạt động.

Thông thường vỏ động cơ được làm bằng hợp kim nhôm hoặc gang đúc. Bề mặt vỏ có các rãnh để quạt thổi gió tản nhiệt làm mát động cơ.

Để ngăn bụi và nước xâm nhập, tại vị trí ghép nối sẽ có bố trí các gioăng cao su hoặc vật liệu tổng hợp. Cấp độ chống nước, bụi đã được tiêu chuẩn hóa. Động cơ hoạt động thông thường thì chỉ cần cấp chống nước IP55 hoặc IP56.

3. Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động dựa vào lực từ trường. Khi ta cho dòng điện 3 pha có tần số f vào 3 đầu dây quấn stato sẽ tạo ra từ trường quay p đôi cực, quay với tốc độ là n = 60f/p (vòng/phút).

Từ trường quay cắt các thanh dẫn của dây quấn roto cảm ứng các sức điện động, lực tương hỗ giữa roto của máy với từ trường thanh dẫn roto, kéo roto quay cùng chiều từ trường với tốc độ n.

Vì từ trường tác động tương hỗ nên tốc độ quay của roto không bằng tốc độ quay n của từ trường. Do đó, ta gọi là động cơ không đồng bộ 3 pha.

4. Phân loại

Dựa vào nguyên lý hoặc đặc điểm cấu tạo, ta có thể phân loại động cơ điện 3 pha thành những loại sau:

– Động cơ không đồng bộ (Induction motor).

– Động cơ đồng bộ (Synchronous motor).

– Động cơ Roto lồng sóc.

– Động cơ Roto dây quấn.

Trong đó động cơ không đồng bộ là phổ biến nhất với nhiều ưu điểm và ứng dụng trong thực tế công nghiệp cũng như dân dụng.

5. Ưu điểm

– Hiệu suất hoạt động cao, thường trên 85%.

– Không cần dùng tụ điện như động cơ 1 Pha.

– Có Moment khởi động lớn, dễ dàng kết hợp biến tần để điều chỉnh tốc độ.

– Hoạt động ổn định, bền bỉ, dễ bảo trì và sửa chữa.

– Chi phí chế tạo hợp lý, đa dạng công suất và thiết kế.

6. Ứng dụng

Động cơ 3 pha có mặt ở hầu hết mọi lĩnh vực trong đời sống cũng như trong các hệ thống thiết bị công nghiệp như:

– Thang máy, thang cuốn, máy giặt công nghiệp…

– Trong hệ thống quạt công nghiệp như: Quạt ly tâm, quạt hướng trục, quạt hút mái, quạt phản lực, quạt thông gió nối ống.

– Bơm nước, máy nén khí, vít tải..

– Hệ thống băng chuyền, băng tải, cầu trục, các hệ thống vận chuyển…

7. Cách chọn động cơ điện 3 pha

Tùy theo mục đích sử dụng mà ta cần chọn động cơ theo quy trình cơ bản sau:

7.1. Xác định tải hoạt động

Ta cần xác định đặc điểm hoạt động của loại thiết bị đó để xem là tải nặng hay tải nhẹ.

– Thiết bị tải nhẹ thì yêu cầu moment khởi động nhỏ, tải tăng từ từ do đó ít gây quá tải động cơ. Các thiết bị tải nhẹ như: Quạt công nghiệp, bơm nước, máy thổi khí…

– Thiết bị tải nặng thì yêu cầu moment khởi động lớn, tải đã nặng ngay từ đầu, dễ gây quá tải động cơ. Các thiết bị tải nặng như: Các loại máy nghiền cát, đá, nghiền gỗ, máy trộn bê tông, máy ép, máy cán…

7.2. Chọn công suất động cơ

Sau khi xác định được loại tải, ta chọn công suất động cơ có thêm hệ số an toàn. Mỗi mức công suất, cường độ vận hành và tải hoạt động sẽ có hệ số an toàn khác nhau tùy theo loại thiết bị. Hệ số an toàn này có thể tham khảo chi tiết tại các sổ tay thiết kế máy hoặc theo chuẩn của một số lĩnh vực. Có thể tham khảo sơ bộ như sau:

– Tải nhẹ: Bơm, quạt, máy nén… thường hệ số an toàn K từ 1.1 đến 1.4.

– Tải nặng: Máy nghiền, máy ép, máy trộn…thường hệ số an toàn K từ 1.5 đến 2.

7.3. Chọn tốc độ và điện áp

Tùy theo yêu cầu thiết kế mà tốc độ đồng bộ của động cơ với điện áp 380V, tần số 50Hz có tốc độ quay đồng bộ là 3000; 1500; 1000; 750 (vòng/phút).

Tốc độ không đồng bộ phụ thuộc vào từng đơn vị sản xuất, thường thấp hợp tốc độ đồng bộ khoảng 5 đến 10%.

Đối với động cơ công suất nhỏ dưới 15 kW ta thường khởi động trực tiếp. Còn động cơ lớn hơn ta cần hệ khởi động biến tần hoặc sao/tam giác để đảm bảo an toàn cho động cơ và lưới điện.

7.4. Chọn kiểu lắp đặt và các thông số khác

– Kiểu động cơ chân đế, mặt bích, hoặc chân đế kết hợp mặt bích.

– Động cơ thường, chịu nhiệt, phòng nổ hoặc 2 tốc độ.

– Cấp cách điện: A – 105 ̊C, E – 120 ̊C, B – 130 ̊C, F – 155 ̊C, H – 180 ̊C.

– Cấp chống nước, bụi: IP54, 55…67.

– Hiệu suất động cơ: IE2, IE3.

Để được tư vấn chi tiết, cung cấp các bản vẽ kỹ thuật và báo giá tốt nhất, Quý khách vui lòng liên hệ với Navis theo các thông tin sau:

Hotline: 09848 26692  ||  Email: info@navisgroup.vn  ||  Website: navisgroup.vn