Động cơ là một thiết bị điện từ thực hiện chuyển đổi hoặc truyền năng lượng điện theo quy luật cảm ứng điện từ.
Động cơ được biểu diễn bằng chữ M trong mạch (tiêu chuẩn cũ là D). Chức năng chính của nó là tạo ra mô-men xoắn dẫn động. Là nguồn điện cho các thiết bị điện hoặc máy móc khác nhau, máy phát điện được biểu thị bằng chữ G trong mạch. Chức năng chính của nó là Vai trò biến đổi cơ năng thành năng lượng điện.
Phòng:
1. Chia theo loại nguồn điện: có thể chia thành động cơ DC và động cơ AC.
1) Động cơ điện một chiều có thể được chia theo cấu tạo và nguyên lý làm việc: động cơ điện một chiều không chổi than và động cơ điện một chiều có chổi than.
Động cơ DC có chổi than có thể được chia thành: động cơ DC nam châm vĩnh cửu và động cơ DC điện từ.
Động cơ DC điện từ được chia thành: động cơ DC kích thích nối tiếp, động cơ DC kích thích shunt, động cơ DC kích thích riêng và động cơ DC kích thích hỗn hợp.
Động cơ DC nam châm vĩnh cửu được chia thành: Động cơ DC nam châm vĩnh cửu đất hiếm, động cơ DC nam châm vĩnh cửu ferit và động cơ DC nam châm vĩnh cửu alnico.
2) Động cơ xoay chiều cũng có thể được chia thành: động cơ một pha và động cơ ba pha.
2. Theo cấu tạo và nguyên lý làm việc có thể chia động cơ điện một chiều, động cơ không đồng bộ và động cơ đồng bộ.
1) Động cơ đồng bộ có thể được chia thành: động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu, động cơ đồng bộ điện trở và động cơ đồng bộ trễ.
2) Động cơ không đồng bộ có thể được chia thành động cơ cảm ứng và động cơ cổ góp xoay chiều.
Động cơ cảm ứng có thể được chia thành động cơ không đồng bộ ba pha, động cơ không đồng bộ một pha và động cơ không đồng bộ cực bóng.
Động cơ cổ góp xoay chiều có thể được chia thành: động cơ nối tiếp một pha, động cơ xoay chiều và một chiều và động cơ đẩy.
Mỗi loại mô tơ có những chức năng khác nhau nên giá của mỗi loại mô tơ cũng sẽ khác nhau.
3. Theo chế độ khởi động và vận hành, có thể chia động cơ không đồng bộ một pha khởi động tụ điện, động cơ không đồng bộ một pha khởi động tụ điện, động cơ không đồng bộ một pha khởi động tụ điện và động cơ không đồng bộ một pha chia pha động cơ.
4. Theo mục đích, nó có thể được chia thành: động cơ truyền động và động cơ điều khiển.
1) Động cơ truyền động có thể được chia thành: động cơ cho dụng cụ điện (bao gồm dụng cụ khoan, mài, đánh bóng, tạo rãnh, cắt, doa, v.v.), thiết bị gia dụng (bao gồm máy giặt, quạt điện, tủ lạnh, máy điều hòa không khí, máy ghi âm và máy ghi hình), đầu đĩa DVD, máy hút bụi, máy ảnh, máy sấy tóc, máy cạo râu điện, v.v.) và các thiết bị cơ khí nhỏ nói chung khác (bao gồm các động cơ máy công cụ nhỏ, máy móc nhỏ, thiết bị y tế, thiết bị điện tử, v.v.).
2) Động cơ điều khiển được chia thành động cơ bước và động cơ servo.
5. Theo cấu tạo của rôto có thể chia ra: động cơ cảm ứng lồng (tiêu chuẩn cũ gọi là động cơ không đồng bộ lồng sóc) và động cơ cảm ứng rôto dây quấn (tiêu chuẩn cũ gọi là động cơ không đồng bộ dây quấn).
6. Theo tốc độ hoạt động, nó có thể được chia thành: động cơ tốc độ cao, động cơ tốc độ thấp, động cơ tốc độ không đổi và động cơ điều chỉnh tốc độ. Động cơ tốc độ thấp được chia thành động cơ giảm tốc, động cơ giảm điện từ, động cơ mômen và động cơ đồng bộ cực vuốt.
Động cơ điều chỉnh tốc độ có thể được chia thành động cơ tốc độ không đổi từng bước, động cơ tốc độ không đổi vô cấp, động cơ tốc độ biến đổi từng bước và động cơ tốc độ biến vô cấp, nhưng cũng có thể được chia thành động cơ điều chỉnh tốc độ điện từ, động cơ điều chỉnh tốc độ DC, điều chỉnh tốc độ tần số biến đổi PWM động cơ và động cơ tốc độ điện trở chuyển mạch.
Tốc độ rôto của động cơ không đồng bộ luôn thấp hơn một chút so với tốc độ đồng bộ của từ trường quay.
Tốc độ rôto của động cơ đồng bộ không liên quan gì đến kích thước của phụ tải và luôn duy trì tốc độ đồng bộ.
Đầu tiên, dòng điện một chiều:
Nguyên lý làm việc của máy phát điện một chiều là biến đổi suất điện động xoay chiều cảm ứng trong cuộn dây phần ứng thành suất điện động một chiều khi nó bị cổ góp hút ra từ đầu chổi than và tác động của chổi than.
Chiều của suất điện động cảm ứng được xác định theo quy tắc bàn tay phải (đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, ngón cái hướng vào chiều chuyển động của dây dẫn, bốn ngón tay còn lại hướng vào chiều của suất điện động cảm ứng trong vật dẫn).
nguyên tắc làm việc:
Chiều của lực của dây dẫn được xác định theo quy tắc bàn tay trái. Cặp lực điện từ này tạo thành mômen tác dụng lên phần ứng. Mômen này gọi là mômen điện từ trong máy điện quay. Chiều của mômen quay ngược chiều kim đồng hồ, nhằm làm cho phần ứng quay ngược chiều kim đồng hồ. Nếu mômen điện từ này có thể thắng được mômen cản trên phần ứng (như mômen cản do ma sát và các mômen tải khác gây ra) thì phần ứng có thể quay ngược chiều kim đồng hồ.
Động cơ DC là động cơ chạy bằng điện áp làm việc một chiều và được sử dụng rộng rãi trong máy ghi âm, ghi hình, đầu DVD, máy cạo râu, máy sấy tóc, đồng hồ điện tử, đồ chơi, v.v.
Thứ hai, loại điện từ:
Động cơ điện một chiều bao gồm các cực stato, rôto (phần ứng), cổ góp (thường được gọi là cổ góp), chổi than, vỏ, ổ trục, v.v.
Các cực từ của stato (cực từ chính) của động cơ điện một chiều được cấu tạo bởi lõi sắt và dây quấn kích từ. Theo các phương pháp kích từ khác nhau (được gọi là kích từ trong tiêu chuẩn cũ), nó có thể được chia thành động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp, động cơ điện một chiều kích từ shunt, động cơ điện một chiều kích thích riêng và động cơ một chiều kích thích hỗn hợp. Do các phương pháp kích từ khác nhau nên quy luật của từ thông cực từ stato (do cuộn dây kích từ của cực stato sinh ra được cấp điện) cũng khác nhau.
Cuộn dây trường và cuộn dây rôto của động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp được mắc nối tiếp qua chổi than và cổ góp. Dòng điện trường tỷ lệ với dòng điện phần ứng. Từ thông của stato tăng khi cường độ dòng điện trường. Mômen tương tự như dòng điện. Dòng điện phần ứng tỷ lệ với bình phương dòng điện, và tốc độ giảm nhanh khi mômen hoặc dòng điện tăng lên. Mômen khởi động có thể đạt hơn 5 lần mômen định mức, và mômen quá tải ngắn hạn có thể đạt hơn 4 lần mômen định mức. Tốc độ thay đổi tốc độ lớn, và tốc độ không tải rất cao (nói chung là không được phép chạy không tải). Điều chỉnh tốc độ có thể đạt được bằng cách mắc nối tiếp điện trở bên ngoài (hoặc song song) với cuộn dây nối tiếp hoặc chuyển đổi song song cuộn dây nối tiếp.
Cuộn dây kích từ của động cơ điện một chiều kích từ shunt được nối song song với dây quấn rôto, dòng điện kích từ tương đối không đổi, mômen khởi động tỷ lệ với dòng điện phần ứng và dòng điện khởi động khoảng 2.5 lần dòng điện định mức. Tốc độ giảm nhẹ khi dòng điện và mômen tăng, và mômen quá tải ngắn hạn bằng 1.5 lần mômen định mức. Tỷ lệ thay đổi tốc độ nhỏ, dao động từ 5% đến 15%. Tốc độ có thể được điều chỉnh bằng cách làm suy yếu công suất không đổi của từ trường.
Cuộn dây kích từ của động cơ điện một chiều được kích thích riêng biệt được nối với nguồn điện kích từ độc lập và dòng điện kích từ của nó tương đối không đổi và mômen khởi động tỷ lệ với dòng điện phần ứng. Tốc độ thay đổi cũng là 5% ~ 15%. Có thể tăng tốc độ bằng cách làm yếu từ trường và công suất không đổi hoặc bằng cách giảm điện áp của cuộn dây rôto để giảm tốc độ.
Ngoài cuộn dây nối tiếp trên các cực từ stato của động cơ điện một chiều kích từ phức hợp, một cuộn dây nối tiếp (có ít vòng hơn) mắc nối tiếp với cuộn dây rôto cũng được lắp đặt. Chiều của từ thông do cuộn nối tiếp tạo ra giống chiều của từ thông do cuộn dây chính tạo ra. Mômen khởi động bằng khoảng 4 lần mômen định mức, và mômen quá tải ngắn hạn khoảng 3.5 lần mômen định mức. Tốc độ thay đổi tốc độ là 25% ~ 30% (liên quan đến cuộn dây nối tiếp). Tốc độ có thể được điều chỉnh bằng cách làm suy yếu cường độ từ trường.
Các đoạn cổ góp của cổ góp được làm bằng vật liệu hợp kim như đồng bạc, đồng cadimi, được đúc bằng nhựa có độ bền cao. Chổi tiếp xúc trượt với cổ góp để cung cấp dòng điện phần ứng cho dây quấn rôto. Chổi của động cơ điện một chiều thường sử dụng chổi than chì kim loại hoặc chổi than chì điện hóa. Lõi sắt của rôto được làm bằng các tấm thép silicon nhiều lớp, thường có 12 rãnh, với 12 bộ cuộn dây phần ứng được nhúng và mỗi cuộn dây được nối nối tiếp, sau đó được nối với 12 tấm giao hoán.
Thứ ba, động cơ DC:
Phương pháp kích từ của động cơ điện một chiều đề cập đến vấn đề làm thế nào để cung cấp điện cho dây quấn kích từ và tạo ra lực kích từ để thiết lập từ trường chính. Theo các phương pháp kích từ khác nhau, động cơ điện một chiều có thể được chia thành các loại sau.
Tạ Lí
Cuộn dây trường không có mối quan hệ kết nối nào với cuộn dây phần ứng, và động cơ điện một chiều được cấp nguồn bởi nguồn điện một chiều khác cho cuộn dây trường được gọi là động cơ điện một chiều được kích thích riêng. Động cơ DC nam châm vĩnh cửu cũng có thể được coi là động cơ DC được kích thích riêng biệt.
Khuyến khích
Cuộn dây kích từ của động cơ điện một chiều kích từ shunt được nối song song với cuộn dây phần ứng. Là một máy phát điện kích từ shunt, điện áp đầu cuối từ chính động cơ cung cấp điện cho cuộn dây trường; như một động cơ kích từ shunt, cuộn dây trường và phần ứng chia sẻ cùng một nguồn điện, giống như một động cơ DC được kích thích riêng về mặt hiệu suất.
Kích thích chéo
Sau khi cuộn kích từ trường của động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp với cuộn dây phần ứng, nó được nối với nguồn điện một chiều. Dòng điện kích từ của động cơ điện một chiều này là dòng điện phần ứng.
Kích thích tổng hợp
Động cơ điện một chiều kích từ phức hợp có hai cuộn dây kích từ: kích từ nối tiếp và kích từ nối tiếp. Nếu lực từ động tạo ra bởi cuộn dây nối tiếp cùng hướng với lực từ động tạo ra bởi cuộn dây nối tiếp, thì nó được gọi là kích thích hợp chất. Nếu hai lực từ động có hướng ngược nhau, nó được gọi là kích thích hợp chất vi sai.
Động cơ điện một chiều với các phương pháp kích từ khác nhau có các đặc điểm khác nhau. Nói chung, các chế độ kích thích chính của động cơ điện một chiều là kích thích ngẫu nhiên, kích từ nối tiếp và kích từ phức hợp, và các chế độ kích thích chính của máy phát điện một chiều là kích từ riêng biệt, kích từ shunt và kích từ hỗn hợp.
Thứ tư, loại nam châm vĩnh cửu:
Động cơ DC nam châm vĩnh cửu cũng được cấu tạo bởi các cực stato, rôto, chổi than, vỏ, ... Các cực của stato sử dụng nam châm vĩnh cửu (nam châm vĩnh cửu), bao gồm ferit, alnico, neodymium sắt bo và các vật liệu khác. Theo cấu trúc của nó, nó có thể được chia thành loại hình trụ và loại gạch. Hầu hết điện được sử dụng trong VCR là nam châm hình trụ, trong khi động cơ được sử dụng trong các công cụ điện và thiết bị điện ô tô hầu hết sử dụng nam châm khối đặc biệt.
Rôto thường được làm bằng các tấm thép silicon nhiều lớp, có ít khe hơn rôto động cơ điện một chiều. Các động cơ công suất thấp được sử dụng trong VCR chủ yếu là 3 khe cắm và những động cơ cao cấp hơn là 5 khe cắm hoặc 7 khe cắm. Dây tráng men được quấn giữa hai khe của lõi rôto (ba khe có nghĩa là ba cuộn dây), và các mối nối của nó tương ứng được hàn vào tấm kim loại của cổ góp. Chổi là một bộ phận dẫn điện kết nối nguồn điện và cuộn dây rôto. Nó có cả đặc tính dẫn điện và chống mài mòn. Bàn chải của động cơ nam châm vĩnh cửu sử dụng các tấm kim loại đơn giới, bàn chải than chì kim loại và bàn chải than chì điện hóa.
Động cơ DC nam châm vĩnh cửu được sử dụng trong VCR sử dụng mạch ổn định tốc độ điện tử hoặc thiết bị ổn định tốc độ ly tâm.
Ý thức chung về bảo vệ động cơ:
1. Động cơ dễ cháy nổ hơn trước: Do công nghệ cách nhiệt phát triển không ngừng, việc thiết kế động cơ vừa yêu cầu công suất tăng vừa giảm kích thước, do đó nhiệt dung của động cơ mới ngày càng nhỏ và khả năng quá tải ngày càng yếu đi; Do sự gia tăng mức độ tự động hóa sản xuất, các động cơ được yêu cầu chạy thường xuyên theo nhiều cách khác nhau như khởi động thường xuyên, phanh, quay thuận và nghịch và tải thay đổi, điều này đặt ra yêu cầu cao hơn đối với các thiết bị bảo vệ động cơ. Ngoài ra, động cơ còn có nhiều ứng dụng hơn, thường xuyên làm việc trong môi trường cực kỳ khắc nghiệt, như độ ẩm, nhiệt độ cao, bụi bẩn và ăn mòn. Tất cả những điều này khiến động cơ dễ bị hỏng hóc, đặc biệt là tần suất xảy ra lỗi cao nhất như quá tải, chập mạch, mất pha, quét lỗ khoan.
2. Hiệu quả bảo vệ của thiết bị bảo vệ truyền thống không lý tưởng: thiết bị bảo vệ động cơ truyền thống chủ yếu là rơ le nhiệt, nhưng rơ le nhiệt có độ nhạy thấp, sai số lớn, kém ổn định và bảo vệ không tin cậy. Thực tế cũng đúng. Dù nhiều thiết bị được trang bị rơ le nhiệt nhưng hiện tượng hư hỏng động cơ ảnh hưởng đến sản xuất bình thường vẫn diễn ra phổ biến.
