Vì sao gọi là máy điện đồng bộ giải thích

Động cơ điện không đồng bộ thực chất là 1 loại máy phát điện xoay chiều được hoạt động tuân theo nguyên lý cảm biến điện từ. Tốc độ quay của roto cũng không giống với tốc độ quay của từ trường. Vậy, ứng dụng của máy điện không đồng bộ 3 pha trong sản xuất và đời sống là gì? Mời bạn đọc hãy cùng theo dõi bài viết dưới đây để có được câu trả lời chính xác nhất nhé.

Bạn đang xem: Tại sao gọi là máy điện không đồng bộ


1. Khái niệm động cơ điện không đồng bộ

Máy điện không đồng bộ, còn gọi là động cơ điện không đồng bộ, là 1 loại máy điện xoay chiều, chúng làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, có tốc độ của rotor (ký hiệu là n) khác với tốc độ của từ trường quay trong máy (tức là n1). Máy điện không đồng bộ có thể làm việc ở 2 chế độ là động cơ và máy phát điện.

Vì sao gọi là máy điện đồng bộ giải thích

Động cơ điện không đồng bộ là 1 loại máy điện xoay chiều

Máy phát điện không đồng bộ (KĐB) ít dùng vì có đặc tính làm việc không tốt, nên chủ yếu chúng ta xét động cơ không đồng bộ. Động cơ KĐB thường được sử dụng nhiều trong sản xuất và đời sống vì được chế tạo rất đơn giản, giá thành rẻ và độ tin cậy cao, phương pháp vận hành đơn giản, đem lại hiệu suất cao và gần như không cần phải bảo trì.

Do kỹ thuật điện tử hiện nay rất phát triển, nên động cơ KĐB đã đáp ứng được những yêu cầu phức tạp về điều chỉnh tốc độ. Vì vậy, động cơ này lại càng được sử dụng rộng rãi hơn. Dãy công suất của động cơ KĐB rất rộng, được tính từ vài watt cho đến hàng ngàn kilowatt. Hầu hết là động cơ KĐB 3 pha, bên cạnh đó có 1 số động cơ có công suất nhỏ là 1 pha.

2. Cấu tạo động cơ điện không đồng bộ

Động cơ không đồng bộ bao gồm 2 bộ phận chủ yếu là stator và rotor. Ngoài ra còn có phần vỏ máy, nắp máy và cả trục máy. Trục máy được làm bằng thép, trên đó có gắn rotor, ổ bi và phía cuối của trục có gắn 1 chiếc quạt gió để làm mát cho máy dọc trục. Các bộ phận của động cơ điện KĐB gồm có: lõi thép stato, dây quấn stato, nắp máy, ổ bi, lõi thép rôto, thân máy, trục máy, hộp dầu cực, quạt gió làm mát, hộp quạt.

Cụ thể như sau:

a) Stator (còn gọi là phần tĩnh)

Stator bao gồm 2 bộ phận chủ yếu là lõi thép và phần dây quấn, ngoài ra còn có bộ phận vỏ máy và nắp máy.

Lõi thép stato: Có dạng hình trụ, được làm từ các lá thép kỹ thuật điện, có dập rãnh ở bên trong, sau đó ghép lại để tạo thành các rãnh chạy theo hướng trục. Lõi thép còn được ép vào trong vỏ máy.Dây quấn stato là bộ phận được làm bằng dây đồng, có bọc 1 lớp cách điện và đặt ở trong các rãnh của phần lõi thép. Dòng điện xoay chiều 3 pha chạy trong dây quấn 3 pha stato thì sẽ tạo nên từ trường quay. Phần vỏ máy bao gồm có thân và nắp, thường được làm bằng gang.

Vì sao gọi là máy điện đồng bộ giải thích

Động cơ không đồng bộ bao gồm các bộ phận chủ yếu như trên

b) Rotor (còn gọi là phần quay)

Rotor chính là phần bao gồm lõi thép, dây quấn và phần trục máy. Lõi thép rotor bao gồm các lá thép kỹ thuật điện, phần này được lấy từ phần bên trong của lõi thép stato được ghép lại, mặt ngoài có dập rãnh để có thể đặt dây quấn, ở giữa có dập các lỗ để lắp được trục.

Trục của máy điện KĐB được làm bằng thép và trên đó có gắn lõi thép roto. Dây quấn rotor của máy điện KĐB có 2 kiểu là: rôto ngắn mạch (còn được gọi là roto lồng sóc) và kiểu roto dây quấn.

Rotor lồng sóc: Bao gồm các thanh đồng hoặc các thanh nhôm được đặt trong rãnh và bị ngắn mạch bởi 2 vành ngắn mạch được thiết kế ở hai đầu. Với động cơ nhỏ, phần dây quấn rotor sẽ được đúc nguyên khối, bao gồm có các bộ phận như vành ngắn mạch, thanh dẫn, cánh tản nhiệt và cả cánh quạt để làm mát. Các động cơ KĐB có công suất trên 100kW thì có thêm thanh dẫn làm bằng đồng được đặt vào giữa các rãnh rotor rồi gắn chặt vào phần vành ngắn mạch.Rotor dây quấn: Được quấn dây tương tự như dây quấn 3 pha stato và có cùng số cực từ giống như dây quấn stator. Dây quấn kiểu này luôn luôn được đấu thành hình sao (Y) và có 3 đầu ra được đấu vào 3 vành trượt.

Tiếp đến, các phần trên sẽ được gắn vào trục quay của roto nhưng lại cách điện với trục. Ba chổi than được đặt cố định nhưng luôn tỳ trên vành trượt nhằm mục đích dẫn điện vào 1 biến trở cũng nối hình sao nằm ở phía ngoài động cơ để tiến hành khởi động hoặc điều chỉnh tốc độ.

3. Nguyên lý làm việc động cơ điện không đồng bộ

Nối dây quấn stato cùng với lưới điện, sau đó sử dụng động cơ sơ cấp để kéo roto chuyển động quay với tốc độ n. Lưu ý, khi đó n > n1 và sẽ cùng chiều với n1. Lúc này, chiều của từ trường sẽ quét qua các thanh dẫn roto và dẫn ngược lại. Suất điện động cũng như dòng điện roto sẽ đi ngược chiều cùng với chế độ hoạt động của động cơ.

Xem thêm: (Doc) Đề Cương Quản Trị Rủi Ro (Kèm Đáp Án), De Cuong Qtrr 2016

Chiều của lực điện từ lúc này sẽ đặt lên roto sẽ ngược với chiều quay của roto. Lúc này, mômen lực hãm được tạo ra cũng sẽ cân bằng với mômen quay của động cơ sơ cấp. Máy điện KĐB làm việc ổn định nhất là ở chế độ máy phát.

Nhờ vào từ trường quay của phần nguồn lưới điện mà cơ năng động cơ sơ cấp ở roto cũng được biến đổi để tạo thành điện năng ở stato.

Vì sao gọi là máy điện đồng bộ giải thích

Sơ đồ thể hiện nguyên lý làm việc của động cơ điện không đồng bộ

Để tạo ra từ trường quay, lúc này lưới điện phải cung cấp cho động cơ máy điện 1 giá trị công suất phản kháng Q. Do đó, hệ số của công suấtcos trong lưới điện cũng sẽ bị thấp đi.

Khi máy điện KĐB 3 pha làm việc một cách riêng lẻ, tức là không có điện chạy vào dây quấn stato thì người ta phải tiến hành kích từ cho máy. Đây chính là nhược điểm “khó chịu” nhất của máy phát điện KĐB. Và cũng chính vì lý do này mà nó ít được ứng dụng để làm máy phát điện trong hệ thống nguồn cung cấp điện.

4. Phân loại động cơ điện không đồng bộ

Phân theo kết cấu vỏ máy bao gồm có:

Kiểu hởKiểu kínKiểu bảo vệ

Phân theo số pha sẽ có:

Một phaHai phaBa pha

Phân theo kiểu dây quấn của rôto:

Máy điện KĐB rôto lồng sóc.Máy điện KĐB rôto dây quấn.

5. Đặc tính cơ của máy điện không đồng bộ

Khởi động và tính điện trở của khởi động được thể hiện như sau:

Nếu khởi động động cơ KĐB bằng phương pháp đóng trực tiếp thì khi đó dòng khởi động ban đầu sẽ rấtlớn. Như vậy, nếu khởi động ĐMđl, người ta cũng cần đưa điện trở phụ vào trong mạch rôto động cơ KĐB có rôto dây quấn để có thể hạn chế dòng khởi động Ġ. Và sau đó sẽ tiến hành loại dần chúng ra để có thể đưa tốc độ động cơ lên mức xác lập.

Vì sao gọi là máy điện đồng bộ giải thích

Sơ đồ đặc tính khởi động của động cơ KĐB (2 cấp khởi động m = 2)

* Xây dựng các đặc tính cơ khi tiến hành khởi động ĐK:

Từ các thông số định mức (chẳng hạn như Pđm, Uđm, Iđm, nđm, ?đm,…) và thông số tải (chẳng hạn như Ic; Mc; Pc;…) và số cấp khởi động m, ta có thể vẽ được sơ đồ đặc tính cơ tự nhiên.Vì đặc tính cơ của động cơ KĐB là phi tuyến, nên để đơn giản hơn, người ta dùng phương pháp tính gần đúng: Theo toán học đã chứng minh thì lần lượt các đường đặc tính khởi động của động cơ KĐB tuyến tính hóa sẽ được hội tụ tại một điểm T đang nằm trên vị trí đường ?o = const ở phía bên phải trục tung của tọa độ (?, M) như hình trên.Ta chọn giá trị: Mmax = M1 = (IJ2,5) Mđm hoặc Mmax = 0,85Mth và giá trị Mmin = M2 = (1,ı1,3) Mc khi tiến hành khởi động.Sau khi đã tuyến hóa được các đặc tính khởi động của động cơ KĐB, ta tiến hành xây dựng các đặc tính khởi động giống như của động cơ ĐMđl. Cuối cùng ta sẽ có được các đặc tính khởi động với giá trị gần đúng là edcbaXL cũng như hình trên.Nếu điểm cuối cùng đã gặp được đặc tính TN mà lại không trùng với giao điểm của đặc tính cơ TN, trong khi đó: M1 = const thì chúng ta phải chọn lại giá trị M1 hoặc M2 rồi tiến hành thao tác lại từ đầu.

6. Ứng dụng của động cơ điện không đồng bộ

Máy phát điện KĐB 3 pha thường ít được sử dụng ở trong đời sống hằng ngày. Nguyên nhân chủ yếu là do đặc tính làm việc của máy điện này không tốt. Hiện nay, máy phát điện đang được ứng dụng rộng rãi nhất và đem lại hiệu suất làm việc cao nhất chính là động cơ máy phát điện xoay chiều.

Nếu như máy phát điện KĐB không được “săn đón” nhiệt tình thì động cơ KĐB lại được ứng dụng vô cùng rộng rãi. Bộ phận này được ưa chuộng vì chế tạo đơn giản, giá thành sản phẩm rẻ, cách vận hành, bảo trì đơn giản mà hiệu suất làm việc lại cao. Cũng chính vì những sự tiện lợi, tính năng tuyệt vời đó mà động cơ KĐB 3 pha đem lại độ tin cậy cao nhất cho người sử dụng hiện nay.

Bên cạnh đó, động cơ KĐB đáp ứng được tối đa các yêu cầu về điều chỉnh tốc độ. Do dãy công suất của chúng được dàn trải khá rộng, khoảng cách từ vài W đến hàng nghìn KW nên hiện nay trên thị trường người ta sử dụng hầu hết là động cơ 3 pha, chỉ có một số dòng máy 1 pha là có công suất động cơ nhỏ.

Kết luận

Trên đây là những kiến thức tổng quan về động cơ điện không đồng bộ 3 pha mà đại diện tiêu biểu của nó chính là máy phát điện. Hy vọng những kiến thức mà chúng tôi chia sẻ ở trên sẽ hữu ích đối với bạn để có thể chọn lựa được 1 chiếcmáy phát điện ưng ý. Bạn muốn tìm hiểu thêm các thông tin khác về loại thiết bị này thì có thể truy cập vào website của Minhmotor nhé.

Máy phát điện đồng bộ là loại máy phát điện xoay chiều có tốc độ rôto (n) bằng với tốc độ của từ trường quay trong máy (n1). Ở chế độ xác lập thiết bị này có tốc độ quay của rôto n luôn không đổi.

Vì sao gọi là máy điện đồng bộ giải thích

Máy phát điện này thực ra là nguồn điện chính của lưới điện quốc gia mà gia đình bạn đang sử dụng. Trong đó, động cơ sơ cấp của máy là tuabin hơi, tuabin nước hoặc tuabin khí. Các máy phát được nối với nhau song song, mỗi máy có công suất trên 1200MW giúp làm việc hiệu quả nhất.

Đối với động cơ điện đồng bộ thì sẽ được sử dụng khi truyền động công suất lớn, có thể đạt đến vài chục triệu W với tốc độ ổn định, không biến đổi. Model này được dùng trong công nghiệp luyện kim, khai thác mỏ, khí nén, thiết bị lạnh, máy bơm nước, quạt gió,…

1.1 Cấu tạo máy phát điện đồng bộ

Cấu tạo của máy điện đồng bộ gồm có hai bộ phận chính là stato và roto. Hay bộ phận này đều có chức năng riêng nhưng luôn hỗ trợ, gắn kết với nhau để giúp máy hoạt động hiệu quả.

Vì sao gọi là máy điện đồng bộ giải thích

a) Stato (là phần ứng) 

Stato của máy điện đồng bộ cũng giống như stato của máy điện không đồng bộ, có cấu tạo gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn bap ha stato. Dây quấn của stato còn được gọi là dây quấn phần ứng. 

Lõi thép được thiết kế dạng hình trụ giúp dẫn từ tốt. Nó được hình thành bởi những lá thép kỹ thuật điện ghép với nhau bởi những rãnh nhỏ. Những lá thép này được phun sơn tĩnh điện để bảo vệ nó không bị ăn mòn, không bị oxy hóa, đảm bảo tuổi thọ bền lâu.

Dây quấn là bộ phận được làm từ đồng nguyên chất có khả năng tạo từ trường ổn định.

b) Roto (phần cảm của máy)

Roto của máy điện đồng bộ là một nam châm điện gồm có các phần chín là lõi sắt và dây quấn kích thích. Dòng điện được đưa vào dây quấn kích thích là dòng điện một chiều, roto của máy điện đồng bộ có hai kiểu là roto cực lồi và roto cực ẩn.

Roto cực lồi: là loại có dạng mặt cực làm khe hở không khí không được đều, mục đích chủ yếu là làm cho từ cảm phân bố bên trong khe hở không khí theo hình sin để tạo ra sức điện động cảm ứng ở dây quấn stato có hình sin. Loại roto này thường được dùng ở các máy phát có tốc độ thấp, có nhiều đôi cực như ở máy phát kéo bởi tuabin thủy điện.

Roto cực ẩn: Là loại có khe hở không khí đều và roto chỉ có hai cực hoặc bốn cực. Loại rôto này được dùng ở các loại máy có tốc độ cao như các máy kéo bởi tuabin nhiệt điện. Vì có tốc độ cao nên để có thể chống được lực ly tâm, roto phải được chế tạo nguyên khối với đường kính nhỏ.

1,2 Nguyên lý làm việc của máy phát điện đồng bộ

Máy phát điện đồng bộ hoạt đông theo nguyên lý như sau: Khi động cơ sơ cấp 1 (tuốc bin hơi) quay roto máy phát điện đến gần tốc độ định mức thì điện áp được tạo ra và cung cấp dòng điện một chiều cho dây quấn kích thích roto của máy phát điện đồng bộ thông qua chổi than và bộ phận vành góp, rôto của máy phát điện bây giờ trở thành nam châm điện. 

Vì sao gọi là máy điện đồng bộ giải thích

Do roto quay, từ trường ở roto sẽ quét qua dây quấn của phần ứng stato và cảm ứng tạo ra sức điện động xoay chiều hình sin, có trị số hiệu dụng được tính như sau:

Trong đó: 

  • E0 là sức điện động pha
  • N là số vòng dây của một pha
  • kdq là hệ số dây quấn
  • φ0 là từ thông cực từ rôto. 

Nếu roto có số đôi cực từ là p và quay với tốc độ là n thì sức điện động cảm ứng trong dây quấn stato có tần số là:

  • f = n.p/60  
  • Hoặc
  • n = 60f / p  

Khi phần dây quấn stato được nối với tải, trong dây quấn sẽ xuất hiện dòng điện ba pha chạy qua. Hệ thống dòng điện này sẽ giúp sinh ra từ trường quay, gọi là từ trường của phần ứng. Nó có tốc độ là:

Như vậy các bạn có thể thấy được tốc độ roto n bằng với tốc độ từ trường quay trong máy n1, nên nó được gọi là máy điện đồng bộ.

Bên trên là những chia sẻ của chúng tôi về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy phát điện đồng bộ. Hy vọng bài viết sẽ giúp các bạn hiểu hơn về dòng máy phát điện này.

Khi bắt đầu khởi động một máy phát điện, tốc độ của máy, tần số máy và điện áp của máy luôn ở mức 0. Sau khi thỏa các điều kiện tần số và điện áp của máy bằng với trị số định mức, phải có động tác đấu nối các máy lại với nhau. Động tác này gọi là Hòa đồng bộ.

Vì sao gọi là máy điện đồng bộ giải thích

Có thể hòa đồng bộ một máy phát điện với một máy khác, một máy phát điện với một lưới đang có điện.

Đây là giải pháp kỹ thuật cao và đòi hỏi tính chuyên nghiệp trong vận hành bảo dưỡng cho nên trước khi sử dụng giải pháp bạn phải xác định rõ nhu cầu khi nào phải sử dụng giải pháp máy phát điện song song hoặc máy phát điện song song với lưới điện.

2,1 Điều kiện hòa đồng bộ máy phát điện

Để hòa đồng bộ máy phát điện cần phải đáp ứng các điều kiện sau:

  • Về tần số: 2 máy phải xấp xỉ bằng tần số với nhau, hoặc tần số máy phải xấp xỉ bằng tần số lưới. 
  • Về điện áp: 2 máy phải gần cùng điện áp với nhau, hoặc điện áp máy phải gần bằng điện áp lưới.
  • Về pha: 2 máy phải cùng thứ tự pha, và góc pha phải trùng nhau .

Thông thường, người ta điều chỉnh sao cho Delta f có trị số > 0 một chút, nghĩa là tần số máy phát cao hơn tần số lưới một chút . Như vậy khi hòa vào lưới, máy phát sẽ bị tần số lưới ghì lại, nghĩa là máy phát sẽ phát một công suất nhỏ ra lưới ngay thời điểm đóng máy cắt .

Trong thực tế thì các bộ điều tốc sẽ chỉnh định tốc độ FSNL (full speed no load) bằng 100,3 % định mức. Và đây cũng là tần số ban đầu để đưa hệ thống hòa đồng bộ vào vận hành .

2,2 Các phương pháp hòa đồng bộ máy phát điện

Hiệp Phát Power chia sẽ với các bạn các phương pháp hòa đồng bộ máy phát điện phổ biến hiện nay

  • Hòa đồng bộ chính xác
  • Hòa đồng bộ tự động

a) Hòa đồng bộ chính xác

Khi tiến hành thực hiện việc đóng máy phát bằng phương pháp hòa đồng bộ chính xác. Người dùng cần phải thực hiện những công việc sau :

  • Đưa về trị số của điện áp máy phát được đóng vào UF và điện áp mạng UHT (⁄2UF%⁄ »1⁄UHT%⁄2)
  • San bằng tốc độ góc quay của máy phát được đóng vào wF và tốc độ góc quay của các máy phát trong hệ thống wHT (wF » wHT).
  • Thay đổi góc pha của Véc Tơ điện áp máy phát điện và điện áp mạng bằng nhau vào lúc tiến hành đóng máy cắt.

b) Hòa đồng bộ tự động

Việc thực hiện đóng máy phát điện bằng phương pháp hòa đồng bộ tự động .Người sử dụng cần phải tuân thủ theo những điều kiện sau : 

  • Khi thực hiện quá trình hòa đồng bộ bắt buộc máy phát không được kích từ. (kích từ của máy phát điện đã được cắt ra bởi aptomat khử từ ) và phải lưu ý tốc độ góc quay của máy phát .
  •  Khi tiến hành quá trình đồng bộ thì tốc độ góc quay của máy phát đóng vào phải gần bằng tốc độ góc quay của các máy phát đang làm việc trong hệ thống.

Hiệp Phát chia sẽ với các bạn cách so sánh máy phát điện đồng bộ và không đồng bộ

Vì sao gọi là máy điện đồng bộ giải thích

3,1 Máy phát điện không đồng bộ

Máy phát điện không đồng bộ là loại máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý cảm biến điện từ có tốc độ quay của roto n khác với tốc độ quay từ trường.

Máy phát điện không đồng bộ có hai dây quấn: dây quấn STATO (sơ cấp) với lưới điện tần số không đổi và dây quấn ROTO (thứ cấp). Dòng điện trong dây quấn roto được sinh ra nhờ sức điện động cảm ứng có tần số phụ  phụ thuộc vào roto, nghĩa là phụ thuộc vào tải trên trục của máy.

Cũng như các máy điện khác, máy điện không đồng bộ có tính thuận nghịch, có nghĩa là có thể làm việc ở chế độ động cơ điện hoặc máy phát điện.

3,2 Máy phát điện đồng bộ

Máy phát điện đồng bộ là máy điện xoay chiều có tốc độ ROTO n bằng tốc độ từ trường quay trong máy n1. Ở chế độ xác lập máy điện đồng bộ có tốc độ quay của rôto n luôn không đổi.

Máy phát điện đồng bộ được coi là nguồn điện chính của lưới điện quốc gia. Trong đó động cơ sơ cấp của thiết bị được coi là các loại tuabin từ tuabin hơi, tuabin nước hay tuabin khí. 

Với những lưới điện công suất nhỏ, máy phát điện đồng bộ thường được kéo bởi những động cơ sử dụng xăng hay diezen. Chúng có thể được sử dụng làm việc đơn lẻ hoặc tập chung hai đến ba máy được sử dụng song song với nhau.

>> Các bạn xe thêm máy phát điện chạy dầu

Hiệp Phát Power là đơn vị chuyên cung cấp và cho thuê máy phát điện công nghiệp chính hãng uy tín và chất lượng tại tphcm. Nếu bạn có nhu cầu sử dụng máy phát điện có thể lựa chọn 2 hình thức: cho thuê máy phát điện (dài hạn hoặc ngắn hạn) hoặc mua máy phát điện theo nhu cầu.

Ngoài việc ho thuê, Hiệp Phát còn nhận sửa chữa, bảo dưỡng tất cả các loại máy phát điện với mọi công suất khác nhau với chi phí hợp lý. Đồng thời chúng tôi cũng cung cấp đa dạng các dòng máy phát điện từ các thương hiệu lớn như Denyo, Cummins, Komatsu, Hino… để giúp quý khách hàng có thể tham khảo và lựa chọn dòng máy phù hợp.

>> Lợi ích khi sử dụng dịch vụ tại Hiệp Phát

Là đơn vị chuyên phân phối, nhập khẩu các loại máy phát điện chính hãng – Hiệp Phát Power mang đến sự an tâm cho khách hàng bởi những lợi ích sau đây: 

  • Cung cấp đa dạng và đầy đủ các công suất và dòng máy phát điện từ các thương hiệu lớn hiện nay.
  • Sản phẩm máy phát điện chính hãng, giá cả ổn định và cạnh tranh
  • Đội ngũ nhân viên kỹ thuật có kinh nghiệm, sẵn sàng hỗ trợ và tư vấn khách hàng
  • Thủ tục đơn giản, nhanh gọn
  • Xử lý kỹ thuật, hỗ trợ khách hàng 24/7

Hiện nay các dòng sản phẩm máy phát điện của Hiệp Phát cho thuê/bán phổ biến rộng rãi ở các quận, huyện tại TP.HCM, Bình Dương và tất cả các tỉnh thành khác trên toàn quốc. Liên hệ ngay với chúng tôi để nhận báo giá cho thuê/ mua bán máy phát điện nhé. 

>> Các bạn xem thêm cách chống ồn cho máy phát điện

Mọi thông tin chi tiết vui lòng liên hệ:

CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT NĂNG LƯỢNG HIỆP PHÁT

  • Địa chỉ: 88/14/7 Đường số 6, Phường Linh Xuân, Quận Thủ Đức, TP.HCM
  • Hotline 0933 595 626 (Mr. Tuấn)