Cơ bản về động cơ điện 220Vac

[opendoor2507]

Các huynh ơi, mấy cái máy bơm nước, motor cửa cuốn, vv... và vân.
Rất nhiều thiết bị dân dụng hằng ngày quanh ta sử dụng motor 220Vac, kiểu một phase thôi.
Trước đây em cũng học sơ qua về mấy cái động cơ điện rồi, motor 3 pha thì em nắm rõ hơn, một phần vì có nhiều cơ hội thực tế với nó hơn, phần nữa vì nguyên tắc của nó rất dễ hiểu. Còn mấy cái dùng một pha, cứ loạn cả lên, nhiều khái niệm em còn mập mờ chưa nắm rõ. Chẳng hạn thế nào là:

- Tụ ngâm ?
- Lồng sóc ?
- Cuộn chập ?
- Và cách mắc thế nào mà có thể đảo chiều quay được động cơ loại này ?

Huynh nào biết cái này rồi chỉ em với, nếu có đường link nào hay và đầy đủ về động cơ loại này cứ chỉ ra, em sẽ lấy về ngâm cứu rồi post lại cho các anh em khác cùng xem.

Cảm ơn các huynh nhiều nha ! (hôm nay cái clock của em nó hơi bị chập nên nói giống con gái các huynh ạ )

[toymaker]

Trước hết phải phân biệt 2 loại động cơ 1 pha 220VAC :

Loại động cơ vạn năng : cấu tạo như động cơ DC, stator và rotor đều có cuộn dây, điện vào rotor qua chổi than-cổ góp. Ưu điểm : moment lớn. Khuyết điểm : cấu tạo phức tạp. Thường gặp : máy khoan cầm tay, máy xay.
Loại này thực chất là 1 động cơ DC, nếu đặt điện áp DC thì nó vẫn quay, đổi chiều DC nó vẫn quay theo chiều cũ (vì dòng trong stator và rotor cùng đổi), và đặt điện áp AC đương nhiên nó vẫn quay theo chiều đó. Muố đổi chiều quay phải đảo đầu dây rotor hoặc stator.

Loại động cơ không đồng bộ, thường rotor là những vòng dây ngắn mạch, tạo thành hình 1 cái lồng sóc nên gọi là rotor lồng sóc (có lõi là sắt từ, đương nhiên). Stator có dây quấn để tạo từ trường quay. Loại này moment quay thấp, giảm theo bình phương điện áp. Ưu điểm : cấu tạo đơn giản
Nếu là đ/c 3 pha thì dây quấn stator 3 pha sẽ tạo từ trường quay. Đổi chiều quay bằng cách đảo 2 pha bất kỳ.
Nếu là đ/cơ 1 pha, từ trường 1 cuộn dây stator sẽ tạo ra 2 từ trường quay ngược chiều với biên độ bằng nhau nên nếu đ/cơ đang đứng yên thì nó không thể quay được.

[opendoor2507]

Các bác ợ,

Em cũng đang phải nghiên cứu cái tiến mấy cái mạch liên quan đến motor AC, loại một pha. Muốn cải tiến được cái mạch này em cần hiểu rõ nguyên lý làm việc, các kiểu mạch khởi động và đảo chiều của loại motor này.

Trong quá trình ngâm cứu tiện thể viết luôn cho các bác một cái overview về cái Single Phase AC Motor này.
---------------------------------

Phải nhắc lại một số kiến thức cơ bản đã: Các động cơ AC (kể cả một pha lẫn 3 pha) đều hoạt động dựa trên việc tao ra từ trường quay. Từ trường quay có nghĩa là vector cảm ứng từ B tổng hợp quay quanh một trục theo thời gian. Một loạt các vòng dây kín đặt trong vùng có từ trường quay này. Các vòng dây này được cố định trên một cái lõi quay được gọi là Rotor (các bác cứ nhớ trong tiếng Anh động từ quay là Rotate). Theo nguyên lý Lenx về cảm ứng từ, thì dòng cảm ứng sinh ra sao cho các tác động của nó chống lại biến thiên đã sinh ra nó (ông bà ta mà biết được cái định luật này chắc sẽ kêu dòng cảm ứng là đồ bất hiếu ). Như vậy các lực từ tác động qua lại giữa từ trường của cuộn tạo ra từ, và từ trường do dòng cảm ứng trên các vòng dây kín trên Rotor lung tung thế nào đó, nhưng buộc phải làm cho Rotor chạy đuổi theo sự quay của từ trường quay ---> để giảm biến thiên từ thông mà.

Nói túm lại, cứ tạo ra từ trường quay, và đặt vào đó các vòng dây kín là ta sẽ có một động cơ điện.

Làm các vòng dây kín trên Rotor thì dễ rồi. Việc làm thế nào để tạo ra từ trường quay mới sinh ra lắm thứ nhiêu khê. Mỗi cách tạo ra từ trường quay lại sinh ra một kiểu motor AC khác. Nếu dùng điện AC 3 phase thì đơn giản chỉ việc làm lại một cái máy tương ứng với máy phát, dùng ba cuộn đặt đều nhau ở 3 góc của tam giác đều rồi đưa điện 3 pha vào ba cuộn này (mắc sao và tam giác đều được) là có thể copy y nguyên cái từ trường quay ở máy phát điện. Dùng một pha, ta có nhiều cách để tạo ra từ trường quay.

[toymaker]

Để làm quay động cơ không đồng bộ 1 pha 220VAC :
Cách 1 : dùng ngoại lực làm quay động cơ theo 1 hướng (ngoại lực chỉ dùng để khởi động), đ/cơ sẽ quay tiếp theo hướng đó.
Cách 2 : quấn thêm trên stator 1 cuộn dây phụ, gọi là cuộn đề, để phân biệt với cuộn dây chính, là cuộn chạy. Cực từ của cuộn đề lệch một góc trong không gian so với cuộn chính, dòng điện cuộn đề - nhờ một tụ điện - cũng lệch một góc so với cuộn chính. Kết hợp từ trừong của 2 cuộn ta sẽ có một từ trường quay (thường theo hình ellipse chứ không tròn trịa như từ trường quay 3 pha) sẽ quay đ/cơ theo chiều của từ trường.
Cái tụ điện để làm lệch pha điện đó là tụ đề.
Khi động cơ đã quay rồi xem như cuộn đề đã xong nhiệm vụ. Nếu cứ để yên nó như vậy thì tụ đề đó là tụ ngậm. (trong quạt trần chẳng hạn)
Còn nếu dùng 1 công tắc ly tâm, cắt điện ra khỏi cuộn phụ khi đ/cơ đã quay đủ nhanh thì tụ đề đó chỉ cần chịu điện áp ngắn hạn. (trong máy cắt sắt chẳng hạn).
Để đổi chiều quay, ta đảo đầu dây cuộn đề.
Cách 3 : ngắn mạch một phần cực từ (thường thấy trong quạt bàn).
Đổi chiều quay : mision impossible!

[opendoor2507]

Cám ơn anh toymaker ạ, em đã đọc rất kỹ bài của anh và đã có một cái nhìn tổng quan tương đối về loại động cơ này. Chắc chắn anh nắm rất rõ và đã có nhiều kinh nghiệm thực tế với các loại động cơ AC.

Sau đây em xin phép được đi chi tết về loại thứ 3 mà anh nói ở trên,
"Cách 3 : ngắn mạch một phần cực từ (thường thấy trong quạt bàn).
Đổi chiều quay : mision impossible!"
có gì thiếu sót mong anh bổ xung chỉ giáo thêm (cái này em vừa mới tìm hiểu được thôi - tài liệu tham khảo em ghi dưới bài viết).

Động cơ AC khởi động bằng cách 3 mà anh Toymaker nói đến em thường thấy các cụ nhà mình gọi là loại cuộn chập còn trong các tài liệu tiếng anh thấy nó gọi là "Shaded pole" - chưa biết nên dịch là gì cho sát nghĩa?

Loại motor đơn giản rẻ tiền nhất trong các motor một pha là loại "Shaded pole". Vì có moment khởi động thấp nên nó chỉ được dùng trong các trường hợp đòi hỏi công suất bé hơn 3/4 sức ngựa, thông thường phạm vi sử dụng từ 1/20 đến 1/6 sức ngựa.


Motor "Shaded pole" không dùng công tắc khởi động. Người ta thêm vào mỗi góc của các cực stator một cuộn dây gọi là cuộn khuất (shade winding). Các cuộn khuất này không nối với mạch ngoài, nhưng chúng dùng dòng cảm ứng để tạo ra một từ trường quay.


Cấu trúc của cực khuất (shaded pole) cho phép tạo ra từ trường quay bằng cách làm trễ sự tích lũy từ thông. Một dây đồng được cuốn thành vòng kín trên cực này. Tại phần khuất (shaded portion), từ thông tăng lên nhưng bị trễ do có dòng cảm ứng trong vòng dây đồng này. Còn từ thông trên phần còn lại của stator tăng lên cùng với dòng chạy trong cuộn dây lớn, điều này tạo ra từ trường quay.


Cuối cùng, như đã nói ở trên vì moment quay khởi động của loại motor này nhỏ nên chỉ ứng dụng cho các trường hợp đòi hỏi công suất thấp. Ví dụ như quạt bàn mà anh Toymaker đã nói.
----------------------------------------
(c) - Tham khảo : http://elpaso.apogee.net/md/mfmssha.asp

[opendoor2507]

Còn nhiều loại cấu trúc motor một pha nữa. Ví dụ các loại khởi động bằng tụ điện, tụ ngâm, tụ khởi động, làm thế nào để đảo chiều. MOng mọi người tiếp tục bổ sung những mạch điện và cách đấu dây cụ thể với các loại khởi động bằng tụ.
Và cả cách tính giá trị tụ khởi động, tụ ngâm cho từng loại motor nữa thì càng hay.

Em đặt topic này nên đầu để mọi người tiện theo dõi và bổ xung dài dài, bao giờ đủ thì thôi.

[namqn]

'shaded pole motor' thường được các vị tiến bối của ĐHBK Tp. HCM dịch là động cơ khâu từ cực (cực từ có một vòng ngắn mạch, miền Nam cũng gọi vòng là khâu)

'shaded pole' là phần cực từ có vòng ngắn mạch (dịch ra dài dòng do đó có lẽ không nên dịch)

'shade winding' chính là cái vòng ngắn mạch (nó là dây quấn trên shaded pole, nhưng vì nó thường chỉ là một vòng đồng thau, nên được gọi là vòng ngắn mạch), có thể dịch là dây quấn ngắn mạch.

Thân,

[opendoor2507]

Đọc phần về tìm mô hình đối tượng trong bài toán điều khiển, tình cờ thấy cái link anh QMK cho này: http://www.reliance.com/mtr/mtrthrmn.htm
Cơ bản về động cơ điện khá hay.

[Cuội]

Để làm quay động cơ không đồng bộ 1 pha 220VAC :
Cách 1 : dùng ngoại lực làm quay động cơ theo 1 hướng (ngoại lực chỉ dùng để khởi động), đ/cơ sẽ quay tiếp theo hướng đó.
Cách 2 : quấn thêm trên stator 1 cuộn dây phụ, gọi là cuộn đề, để phân biệt với cuộn dây chính, là cuộn chạy. Cực từ của cuộn đề lệch một góc trong không gian so với cuộn chính, dòng điện cuộn đề - nhờ một tụ điện - cũng lệch một góc so với cuộn chính. Kết hợp từ trừong của 2 cuộn ta sẽ có một từ trường quay (thường theo hình ellipse chứ không tròn trịa như từ trường quay 3 pha) sẽ quay đ/cơ theo chiều của từ trường.
Cái tụ điện để làm lệch pha điện đó là tụ đề.
Khi động cơ đã quay rồi xem như cuộn đề đã xong nhiệm vụ. Nếu cứ để yên nó như vậy thì tụ đề đó là tụ ngậm. (trong quạt trần chẳng hạn)
Còn nếu dùng 1 công tắc ly tâm, cắt điện ra khỏi cuộn phụ khi đ/cơ đã quay đủ nhanh thì tụ đề đó chỉ cần chịu điện áp ngắn hạn. (trong máy cắt sắt chẳng hạn).
Để đổi chiều quay, ta đảo đầu dây cuộn đề.
Cách 3 : ngắn mạch một phần cực từ (thường thấy trong quạt bàn).
Đổi chiều quay : mision impossible!

Bác xem lại cái này? Nếu dòng điện qua cuộn chính nhanh phase hơn cuộn phụ 90 độ và trường hợp chậm phase hơn 90 độ.

[quocthai]

Các động cơ trong máy giặt chẳng han, người ta chế tạo cuộn chính và cuộn phụ có đặc tính giống nhau. 2 cuộn này và tụ điện nối thành hình tam giác.
Đổi chiều quay, chỉ việc đổi cuộn phụ thành cuộn chính, và đổi cuộn chính thành phụ.

[nsp]

Trước tôi cũng hay dùng ĐC 3 pha 100V của Nhật để chuyển thành ĐC 220V chạy tụ, đảo chiều được.
Ghi chú: đổi chiều kiểu này chỉ thực hiện được khi trục ĐC dừng hẳn.

[nsp]

Trước tôi cũng hay dùng ĐC 3 pha 100V của Nhật để chuyển thành ĐC 220V chạy tụ, đảo chiều được.
Ghi chú: đổi chiều kiểu này chỉ thực hiện được khi trục ĐC dừng hẳn.

[tivoi]

Trước tôi cũng hay dùng ĐC 3 pha 100V của Nhật để chuyển thành ĐC 220V chạy tụ, đảo chiều được.
Ghi chú: đổi chiều kiểu này chỉ thực hiện được khi trục ĐC dừng hẳn.

bác có thể nói rõ hơn chuyển thế nào ko? mắc hình sao thành hình tam giác phải ko ah?

[thuaimi]

Cám ơn anh toymaker ạ, em đã đọc rất kỹ bài của anh và đã có một cái nhìn tổng quan tương đối về loại động cơ này. Chắc chắn anh nắm rất rõ và đã có nhiều kinh nghiệm thực tế với các loại động cơ AC.

Sau đây em xin phép được đi chi tết về loại thứ 3 mà anh nói ở trên,
"Cách 3 : ngắn mạch một phần cực từ (thường thấy trong quạt bàn).
Đổi chiều quay : mision impossible!"
có gì thiếu sót mong anh bổ xung chỉ giáo thêm (cái này em vừa mới tìm hiểu được thôi - tài liệu tham khảo em ghi dưới bài viết).

Động cơ AC khởi động bằng cách 3 mà anh Toymaker nói đến em thường thấy các cụ nhà mình gọi là loại cuộn chập còn trong các tài liệu tiếng anh thấy nó gọi là "Shaded pole" - chưa biết nên dịch là gì cho sát nghĩa?

Loại motor đơn giản rẻ tiền nhất trong các motor một pha là loại "Shaded pole". Vì có moment khởi động thấp nên nó chỉ được dùng trong các trường hợp đòi hỏi công suất bé hơn 3/4 sức ngựa, thông thường phạm vi sử dụng từ 1/20 đến 1/6 sức ngựa.


Motor "Shaded pole" không dùng công tắc khởi động. Người ta thêm vào mỗi góc của các cực stator một cuộn dây gọi là cuộn khuất (shade winding). Các cuộn khuất này không nối với mạch ngoài, nhưng chúng dùng dòng cảm ứng để tạo ra một từ trường quay.


Cấu trúc của cực khuất (shaded pole) cho phép tạo ra từ trường quay bằng cách làm trễ sự tích lũy từ thông. Một dây đồng được cuốn thành vòng kín trên cực này. Tại phần khuất (shaded portion), từ thông tăng lên nhưng bị trễ do có dòng cảm ứng trong vòng dây đồng này. Còn từ thông trên phần còn lại của stator tăng lên cùng với dòng chạy trong cuộn dây lớn, điều này tạo ra từ trường quay.


Cuối cùng, như đã nói ở trên vì moment quay khởi động của loại motor này nhỏ nên chỉ ứng dụng cho các trường hợp đòi hỏi công suất thấp. Ví dụ như quạt bàn mà anh Toymaker đã nói.
----------------------------------------
(c) - Tham khảo : http://elpaso.apogee.net/md/mfmssha.asp

Nhân tiện cái topic này, nhờ các bác chỉ giáo cách làm thế nào để dùng động cơ 220V/60Hz, công suất 45W với điện lưới 50Hz của Việt Nam ta. Đương nhiên là phải chạy chậm và yếu hơn rồi. Nhưng cần phài chạy được và không quá nhiệt. Cách dùng triac hay mạch điện tử công suất "cắt bớt" điện áp có ổn không? Mong được các chuyên gia máy điện chỉ bảo.

[vnspirit]

xin hoi cac bạn về động cơ không đồng bộ một pha!

tôi dang làm đồ án tốt nghiệp về động cơ không đồng bộ một pha
cụ thể là làm mạch tự động cắt tụ khởi động ra khỏi động cơ khi nó đạt đến 70-80% tốc độ định mức. trong mạch này có sử dụng đến Triac
tôi cũng chưa hình dung được là hoạt động của mạch như thế nào va dag tìm hiểu
bác nào đã từng nghiên cứu cái này làm ơn chỉ giáo cho tôi với!cảm ơn rất nhiều