Động cơ đồng bộ là động cơ mà có tốc độ quay của rotor bằng tốc độ quay của từ trường.
Tốc độ quay của rotor được xác định bằng công thức sau:
v = 60 × f n {\displaystyle v={60\times {f} \over {n}}}với
v
{\displaystyle v\,}
- theo chức năng người ta phân thành: máy phát;động cơ; máy bù đồng bộ
-theo số pha: máy đồng bộ 1 pha; máy đồng bộ ba pha
-theo công suất: máy đồng bộ công suất nhỏ; máy đồng bộ công suất trung bình;máy đồng bộ công suất lớn.
theo cấu tạo rotor: máy đồng bộ cực lồi; máy đồng bộ cực ẩn.
cấu tạo: máy điện đồng bộ cũng như máy điện khác,gồm có 2 phần: phần quay,và phần tĩnh.Cuộn kích từ có thể đặt ở roto hoặc stato nhưng do khó khăn về gia công [do sử dụng nhiều tiếp xúc điện như: chổi than,vành trượt...] nên phần lớn các máy đồng bộ có cuộn kích từ đặt ở roto,chỉ một số trường hợp đặc biệt thì cuộn kích từ mới đặt ở stato [khi đó phần cảm lại là phần tĩnh [stato],còn roto đóng vai trò là phần ứng]
1/Stato: gồm vỏ lõi và dây quấn.
-vỏ làm bằng thép đúc,có nhiệm vụ bảo vệ mạch từ và cùng với tấm chắn để bắt chặt tất cả các phần khác vào máy.Trên vỏ có gắn biển máy.
Lõi stato: được chế tạo hoàn toàn giống như lõi stato của máy điện dị bộ dây quấn phần ứng như dây quấn 3 pha [stato,hay roto] của máy điện dị bộ.
2/Roto: nếu phần quay là phần cảm [đặt cuộn kích từ] thì nó gồm: lõi và dây quấn.Trong trường hợp này roto có hai loại: cực lồi và cực ẩn.
loại cực lồi: thì trục ngang [q] vuông góc 90 độ với trục dọc.Dây quấn được quấn xung quanh cực từ. Ở máy lớn thì trên cực còn xẻ rãnh để đặt cuộn ổn định [MF] hay cuộn khởi động [ĐC].Ở máy cực hiện thì tốc độ quay thấp [nếu cao sẽ không đảm bảo độ bền cơ khí].
- Loại cực ẩn: người ta xẻ rãnh ở 2/3 chu vi roto. khi đó trục của rãnh lớn gọi là trục dọc [d].Rôto của loại cực ẩn thường làm bằng thép chất lượng cao để đảm bảo lực ly tâm [vì cực ẩn thường có số cặp cực p bằng 1 nên vòng dây quay lớn] khi tốc độ lớn.
Ngoài ra,trên roto còn đặt vành trượt và chổi than
- Sự phân bố cảm ứng từ trong khe khí phụ thuộc vào hình dạng phần cuối của cực từ.Vậy nên khe khí trong máy cực lồi sẽ được chế tạo như sau: độ rộng khe khí sẽ được sẽ được tăng dần theo chiều rộng của mặt cực.
- khe khí của máy đồng bộ lớn hơn nhiều so với máy dị bộ vì ở máy di bộ khe khí phải giảm nhỏ để giảm dòng không tải. Khe khí máy đồng bộ khoảng 0,5 - 5mm
- Synchronous motor animation
- Động cơ đồng bộ tại Từ điển bách khoa Việt Nam
Hệ thống lưới điện bạn đang dùng phần lớn đều được tạo ra từ hệ thống những máy phát điện đồng bộ được liên kết với nhau. Chắc rằng có rất nhiều người tò mò về loại máy phát điện công nghiệp đặc biệt là những chia sẻ về cấu tạo cùng nguyên lý vận hành của thiết bị. Để hiểu và sử dụng máy hiệu quả hơn, chúng ta cùng đi vào tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây nhé!
Tìm hiểu thông tin chi tiết về thiết bị phát điện đồng bộ
Những thông tin quan trọng về áy phát điện đồng bộ
Máy điện đồng bộ là loại máy phát điện xoay chiều có tốc độ roto [n] bằng với tốc độ của từ trường quay trong máy [n1]. Ở chế độ xác lập tốc độ quay của roto n luôn không đổi.
Thực ra đây được coi là nguồn điện chính của lưới điện quốc gia mà chúng ta vẫn đang sử dụng. Động cơ sơ cấp của máy có thể là: Tuabin nước, tuabin hơi, tuabin nước hoặc tuabin khí. Về nguyên lý, các hệ thống máy phát thường được nối song song với nhau. Mỗi thiết bị có công suất trên 1200MW.
Động cơ điện đồng bộ thường được sử dụng khi cần truyền động công suất lớn [Khoảng chục triệu W] với tốc độ ổn định, không biến đổi. Thiết bị này được dùng phổ biến trong công nghiệp luyện kim, khí nén, khai thác mỏ, thiết bị lạnh, quạt gió, máy bơm nước,…
Xem thêm:
Tìm hiểu về bộ đề cho máy phát điện
Tìm hiểu về máy phát điện 3 pha
Cấu tạo của máy điện đồng bộ
Tương tự như các loại máy phát điện khác trên thị trường, máy phát điện đồng bộ cũng có cấu tạo gồm có hai bộ phận chính là stato và roto. Cả hai bộ phận này đều có chức năng riêng, tuy nhiên chúng luôn hỗ nhau để giúp máy hoạt động hiệu quả.
Động cơ máy phát điện đồng bộ
Stato [phần ứng]
Stato của máy điện đồng bộ cũng giống như stato của máy phát điện không đồng bộ. Về cơ bản Stato gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn hay còn được gọi là dây quấn phần ứng.
- Lõi thép máy được thiết kế dạng hình trụ với khả năng dẫn từ tốt. Nó được tạo thành bằng cách ghép những lá thép kỹ thuật điện ghép với nhau qua rãnh nhỏ trên thân. Mặt trên của lá thép được phun sơn tĩnh điện. Điều này giúp hạn chế tình trạng ăn mòn, không bị oxy hóa, đồng thời đảm bảo tuổi thọ bền lâu.
- Dây quấn được làm từ đồng nguyên chất có khả năng tạo từ trường ổn định cùng độ bền cao.
Roto [phần cảm]
Roto của máy là một nam châm điện. Bộ phận này gồm có các phần chính là lõi sắt và dây quấn. Roto của máy điện đồng bộ có hai kiểu là roto cực ẩn và cực .
- Roto cực lồi: Có dạng mặt cực với khe hở không khí không được đều. Thiết kế này giúp từ cảm phân bố theo hình sin để tạo ra sức điện động cảm ứng ở dây quấn stato có hình sin. Loại roto này thường được dùng trên các máy phát có tốc độ thấp, nhiều đôi cực như máy phát kéo của tuabin thủy điện.
- Roto cực ẩn: Có khe hở không khí đều, roto chỉ có hai hoặc bốn cực. Loại roto này được dùng ở các loại máy có tốc độ cao như máy kéo tại tuabin nhiệt điện. Roto hoạt động ở tốc độ cao nên để có thể chống được lực ly tâm lớn. Để làm được điều này chúng phải được chế tạo nguyên khối và có đường kính nhỏ.
Động cơ của phát điện đồng bộ
Máy phát điện đồng bộ hoạt động như thế nào?
Khi động cơ sơ cấp 1 hay tuốc bin hơi quay, roto máy đạt đến gần tốc độ định mức cũng là lúc điện áp được tạo ra trong dây quấn. Thông qua chổi than và bộ phận vành góp biến roto của máy phát điện trở thành nam châm điện. Khi roto quay, từ trường được quét qua dây quấn của phần ứng stato. Quá trình này giúp tạo ra sức điện động xoay chiều hình sin. Giá trị 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 coi roto có số đôi cực từ là p, hoạt động quay với tốc độ n thì tần số sức điện động cảm ứng trong dây quấn stato được tính theo công thức:
f = n.p/60
Hoặc
n = 60f/p
Khi dây quấn stato được nối tải, trong dây quấn sẽ xuất hiện dòng điện ba pha. Hệ thống dòng điện giúp sinh ra từ trường quay được gọi là từ trường của phần ứng. Nó có tốc độ là:
n1 = 60f / p [vg/ph]
Như vậy giá trị tốc độ roto n bằng với tốc độ từ trường quay trong máy n1. Đó cũng chính là lý do nó được gọi là máy điện đồng bộ.
Cách hoạt động của máy phát điện đồng bộ
Như vậy chúng ta vừa cùng nhau tìm hiểu nhanh về máy phát điện đồng bộ cùng những thông tin về cấu tạo cùng nguyên lý vận hành máy. Nếu có quan tâm đến các dòng máy phát điện công suất lớn, máy phát điện loại nhỏ chính hãng từ các thương hiệu nổi tiếng, bạn có thể liên hệ tới hotline: 0966 631 546 để được tư vấn loại phù hợp và giải đáp mọi thắc mắc nhanh nhất. Điện máy Yên Phát - Tự hào là địa chỉ phân phối máy phát điện chất lượng, giá tốt số 1 Việt Nam.