Động cơ điện, động cơ không đồng bộ 3 pha

Vật lý 12.III Điện xoay chiều vatlypt.com 21/10/16 23,687 0
  1. vatlypt.com

    vatlypt.com 21/10/16
    #1

    Giáo viên | 8/10/16 | 6,520 | 4,324

    Hà Nội

    Động cơ điện là máy điện dùng để chuyển đổi điện năng thành cơ năng.
    1/ Động cơ điện (motor):

    Hình 1: minh họa một động cơ điện đơn giản bạn có thể chế tạo ở nhà
    [​IMG]
    Động cơ điện đơn giản gồm một dòng điện, một khung dây và một từ trường.
    2/ Nguyên tắc hoạt động của động cơ điện:
    Xét một khung dây đặt trong từ trường đều sao cho mặt phẳng khung dây song song với các đường cảm ứng từ, dòng điện qua khung dây có chiều như hình vẽ. Áp dụng qui tắc bàn tay trái 1 ta xác định được cặp lực từ tác dụng vào khung dây như hình minh họa
    [​IMG]
    Cặp lực từ tác dụng lên khung dây có dòng điện đặt trong từ trường đều cùng phương, cùng độ lớn, ngược chiều và đặt vào hai vị trí khác nhau của khung dây tạo thành một ngẫu lực có tác dụng làm khung dây quay quanh trục đối xứng của nó => năng lượng từ trường kết hợp với năng lượng của dòng điện đã chuyển hóa thành cơ năng.

    Khi mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường sức từ lực từ tác dụng vào khung dây bằng không => khung dây ngừng quay, để làm khung dây tiếp tục quay bạn phải thay đổi góc hợp bởi mặt phẳng khung dây với đường sức từ trường.
    2/ Động cơ điện không đồng bộ

    Giải thích hiện tượng vật lý trong thí nghiệm trên:
    Khi nam châm quay với tốc độ góc là ω => từ thông qua khung khung dây đặt trong từ trường biến thiên, do hiện tượng cảm ứng điện từ trong khung dây sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng. Dòng điện cảm ứng này sinh ra một cặp lực từ tạo thành ngẫu lực làm cho khung dây quay theo chiều quay của nam châm với tốc độ góc là ω'. Do độ trễ về thời gian tạo ra dòng điện cảm ứng trong khung dây nên ω' luôn nhỏ hơn ω => vì ω' và ω không giống nhau nên ta gọi động cơ điện hoạt động theo nguyên tắc trên là động cơ điện không đồng bộ.

    Trong thực tế để tạo ra từ trường quay ta không dùng tay như trong thí nghiệm mà sử dụng dòng điện. Nếu dòng điện sử dụng là 1 chiều ta có động cơ điện không đồng bộ 1 chiều. Nếu sử dụng dòng điện xoay chiều 3 pha ta có động cơ điện không đồng bộ xoay chiều ba pha.

    3/ Động cơ điện không đồng bộ 1 chiều
    Cấu tạo động cơ điện không đồng bộ sử dụng dòng điện 1 chiều nhìn từ bên ngoài
    [​IMG]
    Cấu tạo động cơ điện không đồng bộ sử dụng dòng điện 1 chiều nhìn từ bên ngoài
    [​IMG]
    Cấu tạo bên trong của động cơ không đồng bộ sử dụng dòng điện 1 chiều gồm hai bộ phận chính:
    • Roto (phần động) là khung dây có thể quay được trong từ trường quay
    • Stato (phần tĩnh) là bộ phận tạo ra từ trường quay, gồm các cuộn dây giống nhau đặt trong một khung tròn. Khi dòng điện 1 chiều đi qua khung dây sẽ tạo ra từ trường quay.

    4/ Động cơ điện không đồng bộ xoay chiều ba pha:
    Cấu tạo bên trong của động cơ không đồng bộ sử dụng dòng điện xoay chiều 3 pha gồm hai bộ phận chính:
    • Roto (phần động) là khung dây dẫn có thể quay dưới tác dụng của từ trường quay. Để tăng hiệu quả người ta ghép nhiều khung dây dẫn giống nhau có trục quay chung tạo thành một cái lồng hình trụ, mặt bên tạo bởi nhiều thanh kim loại song song bộ phận này gọi là Roto lồng sóc.
    • Stato (phần tĩnh) là bộ phận tạo ra từ trường quay, gồm 3 cuộn dây giống hệt nhau đặt tại ba vị trí nằm trên vòng tròn đặt lệch nhau 120$^{o}$
    Cấu tạo bên trong của động cơ không đồng bộ sử dụng dòng điện xoay chiều ba pha
    [​IMG]
    Động cơ điện không đồng bộ sử dụng dòng điện xoay chiều 3 pha nhìn từ bên ngoài
    [​IMG]

    nguồn: vật lý phổ thông ôn thi quốc gia
Share Share