Motor 3 pha 2 cấp tốc độ đóng vai trò quan trọng trong hệ thống công nghiệp và gia công hiện đại. Bài viết này sẽ đi vào chi tiết về nguyên tắc hoạt động, cấu tạo cơ bản và ứng dụng phổ biến của loại motor quan trọng này, nhằm giúp độc giả có cái nhìn tổng quan sâu hơn về một thành phần không thể thiếu trong sự phát triển của công nghiệp hiện đại.
Khái niệm motor 2 cấp tốc độ 3 pha
Motor 2 cấp tốc độ 3 pha là một dạng động cơ điện đa năng, có khả năng hoạt động ở hai loại tốc độ khác nhau trong một dải điện áp và tần số cố định. Điều này mang lại tính linh hoạt cao cho các ứng dụng công nghiệp và gia công hiện đại. Với điện áp 380V và tần số 50Hz, motor này có khả năng đạt được các tốc độ sau:
- Motor Điện 3 Pha 2 Poles, 2 cực điện (tốc độ vòng quay 2800 – 3000 vòng/phút)
- Motor Điện 3 Pha 4 Poles, 4 cực điện (tốc độ vòng quay 1400 – 1500 vòng/phút)
- Motor Điện 3 Pha 6 Poles, 6 cực điện (tốc độ vòng quay 900 – 1000 vòng/phút)
- Motor Điện 3 Pha 8 Poles, 8 cực điện (tốc độ vòng quay 700 – 750 vòng/phút)
Cấu tạo motor 2 cấp tốc độ
Rotor: Đây là phần trục quay của động cơ, thường được cấu tạo từ lá chắn hoặc dây đồng cuộn quấn. Chức năng chính của rotor là tạo ra momen quay để động cơ có thể thực hiện công việc cơ học.
Stato: Stato là phần không di động của động cơ và bao gồm cuộn dây và nam châm. Cuộn dây trong stato tạo ra trường từ, và khi rotor quay, tương tác giữa trường từ và rotor tạo ra momen quay. Số lượng và cấu trúc của cuộn dây trong stato có thể thay đổi để tạo ra các tốc độ khác nhau cho động cơ.
Công tắc: Được sử dụng để điều khiển tốc độ. Những công tắc này thay đổi cấu hình hoặc kết nối của cuộn dây trong stato, từ đó chuyển đổi giữa các tốc độ khác nhau của động cơ. Bằng cách mở và đóng các công tắc, người điều khiển có thể chuyển đổi giữa các tốc độ hoạt động của động cơ.
Bộ điều khiển: Để quản lý hoạt động và chuyển đổi giữa các tốc độ, motor 2 cấp tốc độ thường đi kèm với một bộ điều khiển.
Ưu điểm motor 2 cấp tốc độ
- Tiết kiệm năng lượng: Khi công việc yêu cầu hiệu suất thấp hơn, người vận hành có thể chuyển đổi sang tốc độ thấp để tiết kiệm năng lượng.
- Điều chỉnh tải tốt: Khi cần áp dụng lực kéo mạnh hơn hoặc thực hiện công việc trong điều kiện khó khăn, người điều khiển có thể chuyển sang tốc độ cao để đáp ứng yêu cầu công việc một cách hiệu quả.
- Tải trọng lớn: Khả năng hoạt động ở cả hai tốc độ khác nhau cho phép đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng có tải biến đổi hoặc biến đổi lớn.
- Hoạt động êm và ít tiếng ồn: Điều này rất quan trọng trong môi trường làm việc yêu cầu sự yên tĩnh và tránh tiếng ồn gây phiền hà.
- Hiệu suất tối ưu: Khả năng tiết kiệm năng lượng, điều chỉnh tải và khả năng chịu tải trọng lớn kết hợp với khả năng hoạt động êm giúp tối ưu hóa hoạt động của hệ thống.
Nguyên lý vận hành của động cơ điện 3 phase ra sao?
Khi một dòng điện ba pha với tần số f được đưa vào ba dây quấn của stato, nó sinh ra một từ trường quay với tốc độ n1 = 60f/p, trong đó p là số cặp cực của rotor. Từ trường quay này liên quan trực tiếp đến tốc độ quay của động cơ.
Từ trường quay tạo ra cắt qua các thanh dẫn trong dây quấn của rotor, tạo ra sự cảm ứng của sức điện động. Do dây quấn của rotor được nối kín mạch, sức điện động này tạo ra dòng điện trong các thanh dẫn của rotor.
Sức điện động trong rotor tạo ra một lực tương hỗ tác động lên rotor. Điều này kéo rotor quay theo hướng của từ trường quay và với một tốc độ n nhỏ hơn tốc độ từ trường quay n1.
Hệ số trượt (slip) được sử dụng để đo lường sự chênh lệch giữa tốc độ quay thực tế của rotor và tốc độ từ trường quay. Hệ số trượt được tính bằng công thức s = (n1 – n) / n1, trong đó n là tốc độ quay của rotor và n1 là tốc độ từ trường quay.
Tốc độ của động cơ được tính bằng công thức như sau n = 60f/p.(1 – s), trong đó n là tốc độ quay của rotor, f là tần số của dòng điện ba pha và p là số cặp cực của rotor. Đây là tốc độ thực tế mà rotor quay với trong quá trình hoạt động.
Ứng dụng motor 2 cấp tốc độ
- Ứng dụng cho máy dùng motor tua chậm và rất chậm như trong ngành gỗ, máy cưa cắt gỗ dày và mỏng
- Ứng dụng cho động cơ cần khởi động khỏe rồi chạy thường như trong việc kéo vật lên dốc
- Ứng dụng cho công việc theo mùa như trong việc chế biến đường từ mía
- Ứng dụng trong thiết kế lẩu băng chuyền
