Trong bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu động cơ cảm ứng sẽ bị ảnh hưởng như thế nào khi thay đổi số cực trong Stator.
Ta có thể tăng hoặc giảm Moment xoắn bằng cách thêm hoặc bớt số cực trong Stator. Càng nhiều cực sẽ làm cho từ trường quay càng chậm.
Hình 1. Một số cực của động cơ cảm ứng mà ta thường gặp.
1. Tại sao càng nhiều cực sẽ làm cho từ trường quay càng chậm?
Giả sử chúng ta có một động cơ cảm ứng 2 cực hoạt động ở tần số 60 Hz, suy ra tốc độ từ trường của Stator là 3600 vòng/phút.
Hình 2. Động cơ cảm ứng 2 cực hoạt động ở tần số 60 Hz.
Nhưng điều gì sẽ xảy ra khi ta thay đổi số cực của động cơ ở ví dụ trên là 6 cực thay vì 2 cực hoạt động ở tần số 60 Hz? Kết quả sẽ như hình bên dưới, ta thu được tốc độ từ trường của Stator bị giảm xuống còn 1200 vòng/phút.
Hình 3. Động cơ cảm ứng 4 cực hoạt động ở tần số 60 Hz.
Bảng sau đây thống kê lại những giá trị của tốc độ đồng bộ sẽ giảm khi ta tăng số cực.
Chính vì vậy động cơ cảm ứng có moment xoắn càng cao sẽ có tốc độ chậm hơn so với động cơ cảm ứng có moment xoắn thấp hơn cùng loại.
2. Lưu ý
Ở đây có một điều cần lưu ý, đó chính là khi tăng số cực thì chi phí sản xuất cũng sẽ tăng theo. Vì vậy, hầu hết các loại động cơ cảm ứng có cấu hình từ 2 đến 4 cực. Do đó, nếu như cần moment xoắn cao hơn thì người ta sẽ chọn một loại động cơ có công suất lớn hơn thay vì dùng động cơ 6 cực hoặc 8 cực.
Động cơ điện hay còn được gọi là motor điện, là thiết bị sử dụng năng lượng điện để chuyển thành năng lượng cơ học, nguyên lý hoạt động của động cơ điện dựa trên cảm ứng điện từ trường, tác dụng từ trường N – S làm cho rotor quay quanh trục.
Xem thêm định nghĩa:
- động cơ điện 1 pha là gì.
- động cơ 3 pha là gì
Động cơ điện được phân ra thành động cơ 2 cực, 4 cực, 6 cực, 8 cực [ký hiệu tiếng anh của cực là P – Pole].
Vậy định nghĩa động cơ 2P, 4P, 6P, 8P như thế nào, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu tại bài viết này nhé.
Động cơ 2 cực là gì
Động cơ được gọi là 2 cực khi cấu tạo của động cơ gồm có một cặp cực từ bắc [N] và nam [S].
Dựa vào số cực và tần số ta tính được tốc độ của động cơ đồng bộ theo công thức:
Tốc độ đồng bộ = [tần số x 120] / [số cực]
Chính vì vậy mà tốc độ đồng bộ của một động cơ điện 2 cực khoảng 3000 RPM [vòng/phút]. Số vòng 3000 RPM chỉ là tốc độ trên danh nghĩa, tuy nhiên khi đưa vào thực tế thì tốc độ của động cơ 2 cực giảm xuống còn khoảng 2900 rpm do trừ hao trượt và tải.
Trong động cơ hai cực, trong một nửa chu kỳ thì rotor quay được khoảng 1800 vòng/phút. Do đó mà trên một chu kỳ của nguồn, rotor tạo ra một chu kỳ. Động cơ hai cực tiêu hao một lượng năng lượng khá thấp do mô men xoắn thấp.
Động cơ 4 cực là gì
Động cơ điện 4 cực là động cơ có hai cặp cực từ, 2 cặp cực từ này được lắp theo thứ tự luân phiên nhau như sau: N – S – N – S. Tốc độ quay của rotor là 1500 r.p.m [vòng/phút], tốc độ này bằng 1/2 tốc độ của động cơ 2 cực. Tuy nhiên, khi đưa vào thực tế thì tốc độ của động cơ bị giảm xuống, chỉ còn 1450 rpm.
Đối với động cơ điện bốn cực thì mỗi nửa chu kỳ, rotor sẽ quay được 900 vòng. Vì vậy mà cứ hai chu kỳ của nguồn thì rotor hoàn thành một chu kỳ. Chính vì vậy mà lượng điện năng tiêu thụ cho động cơ điện 4 cực gấp đôi động cơ 2 cực, từ đó mà mô men xoắn cũng sẽ gấp đôi động cơ hai cực.
Xem cách quấn động cơ điện 1 pha
Động cơ 6 cực là gì
Động cơ điện 6 cực là động cơ điện có 3 cặp cực từ được lắp cho stator, ba cặp từ này sẽ lắp theo thứ tự luân phiên như sau: N – S – N – S – N – S. Tốc độ quay của rotor là 1000 r.p.m [vòng/phút], tuy nhiên khi đưa vào thực tế thì tốc độ của động cơ bị giảm xuống do trượt và tải, chỉ còn 960 rpm.
Động cơ điện 8 cực là gì
Là động cơ có tốc độ thấp nhất chỉ có 720 vòng/phút, động cơ 8P gồm có 4 cặp từ được sắp với nhau theo thứ tự luân phiên: N – S – N – S – N – S – N – S. Tốc độ vòng quay của động cơ 8 cực là 700 rpm.
So sánh động cơ điện 2, 4, 6, 8 cực
- Cực motor [pole] thể hiện tốc độ – vòng phút
P [2]: 2800 có thể dùng cho các máy cần 2800 – 3000 vòng/ phút
P [4]: 1400 có thể dùng cho các máy cần 1400 – 1500 vòng/ phút
P [6]: 960 có thể dùng cho các máy cần 900 – 1000 vòng/ phút
P [8]: 700 có thể dùng cho các máy cần 700 – 720 vòng/ phút
- Động cơ điện có số cực càng nhiều thì càng tiêu tốn nhiều điện năng sử dụng hơn do chu kỳ của rotor và chu kỳ của nguồn bị lệch nhau.
- Giá thành động cơ điện có càng nhiều cực thì càng cao.
Trên đây là bảng định nghĩa động cơ 2, 4, 6, 8 cực kèm theo so sánh các loại động cơ. Nếu có vấn đề gì chưa hiểu, bạn hãy comment tại bài viết này, chúng tôi sẽ phản hồi cho bạn ngay khi nhận được thông báo.