Động cơ điện 3 pha là loại động cơ điện được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực công nghiệp, không giống như động cơ điện 1 pha được sử dụng trong dân dụng. Vậy động cơ điện 3 pha là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của động cơ điện 3 pha như thế nào? Và chúng có ứng dụng gì trong thực tế? Hãy cùng Bảo An tìm hiểu trong bài viết dưới đây.
Động cơ điện ba pha là một dạng máy điện không đồng bộ được hoạt động bằng dòng điện xoay chiều 3 pha. Loại động cơ này thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp, các dây chuyền có cống suất lớn ví dụ như trong dây chuyền sản xuất thực phẩm, máy bơm ly tâm.
2. Cấu tạo động cơ điện 3 pha
Cấu tạo của motor điện 3 pha bao gồm hai bộ phận chính đó là rotor và stator
- Rotor: Đây là phần quay của động cơ được ghép lại từ nhiều thanh kim loại để tạo thành một các lồng hình trụ. Rotor trong động cơ có hai loại chính là rotor lồng sóc (được tạo thành bởi các thanh kim loại song song) và dạng dây quấn.
- Stator: Stator là phần tĩnh của động cơ được ghép từ các tấm thép kỹ thuật điện có độ dày rất nhỏ, bên trong được xẻ rãnh hoặc làm bằng khối thép đúc. Dây quấn sẽ được đi qua các rãnh của stator.
Khi động cơ điện 3 pha được đem đấu nối vào lưới điện 3 pha thì từ trường quay cũng được tạo ra nhằm làm rotor quay trên trục. Chuyển động của rotor đã được trục máy thực hiện truyền ra ngoài và được dùng để vận hành các máy công cụ hay các cơ cấu chuyển động khác.
Nguyên lý hoạt động của động cơ điện 3 pha khá đơn giản như sau:
- Khi cho dòng điện 3 pha có tần số f vào ba dây quấn stator sẽ tạo ra từ trường quay với tốc độ n1 = 60 f/p (p là số cặp cực trên stator và rotor của động cơ). Lúc này, từ trường quay sẽ cắt các thanh dẫn của dây quấn rotor và cảm ứng sức điện động. Vì dây quấn rotor được nối kín mạch, nên sức điện động cảm ứng sẽ sinh ra dòng điện trong các thanh dẫn rotor. Lực tương tác tương hỗ giữa từ trường quay và thanh dẫn mang dòng điện sẽ làm cho rotor quay với tốc độ n < n1 và cùng chiều với n1.
- Thông thường, tốc độ quay của rotor n sẽ nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường n1. Nếu 2 tốc độ này bằng nhau thì dây quấn rotor sẽ không còn sức điện động, khi đó dòng điện cảm ứng và lực điện từ bằng 0.
Động cơ 3 pha có rất nhiều cách phân loại, ví dụ như phân loại theo mục đích sử dụng. Chẳng hạn như sau.
- Loại động cơ điện 3 pha được sử dụng trong hầu hết các ngành nghề, lĩnh vực công nghiệp cần động cơ để sản xuất thường có thông số kỹ thuật như sau:
+ Công suất phổ biến từ 0.09kW đến 315kW.
+ Kiểu dáng: chân đế B3, mặt bích B5, chân đế mặt bích B35, mặt bích nhỏ B14.
+ Điện áp thường sử dụng là điện áp 3 pha 220V/380V hoặc 380V/660V.
+ Trục tròn hoặc trục D, trục có khóa.
+ Các loại động cơ bao gồm: IE1, IE2, IE3.
- Loại động cơ điện phòng nổ có hộp điện cực khá dày dặn giúp phòng ngừa tia lửa bắn ra ngoài gây cháy nổ. Phù hợp làm việc tại các nơi dễ xảy ra cháy nổ hoặc trong không khí có lẫn khí CH4 hoặc C2H2 dễ bắt lửa. Loại động cơ này thường có thông số kỹ thuật như sau:
+ Dải công suất phổ biến từ 0.37kW đến 30kW.
+ Đường kính cốt trục khoảng 14mm đến 55mm.
+ Kiểu dáng: chân đế B3, mặt bích B5, chân đế mặt bích B35.
+ Điện áp thường sử dụng là điện áp 3 pha 220V/380V hoặc 380V/660V.
- Loại động cơ có phanh giúp cho động cơ dừng ngay lặp tức khi gặp sự cố, giúp làm việc an toàn nhất là trong các lĩnh vực băng tải, băng chuyền
+ Công suất phổ biến của động cơ thường là 0.37kW, 0.75kW, 1.5kW, 2.2kW, 3.7kW, 5.5kW, ... 22kW.
+ Đường kính cốt trục trong khoảng14mm đến 55mm.
+ Kiểu dáng: chân đế B3, mặt bích B5, chân đế mặt bích B35.
+ Điện áp: thường sử dụng điện áp 3 pha 220V/380V hoặc 380V/660V.
+ Cần gạt phanh có công suất trong khoảng từ 0.37kW đến 18.5kW.
Ngoài cách phân loại ở trên, động cơ điện 3 pha còn được phân loại dựa trên nguyên lý hoạt động, tốc độ quay của động cơ, công suất động cơ hay phân loại theo ứng dụng.
Động cơ điện ba pha được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp vì khả năng vận hành ổn định và hiệu suất cao. Dưới đây là một số ứng dụng chính của động cơ điện 3 pha trong sản xuất:
+ Ứng dụng trong các máy công cụ: Động cơ điện ba pha được sử dụng trong các máy công cụ như máy tiện, máy phay, máy mài, và máy khoan nhờ khả năng vận hành ổn định và tốc độ cao.
+ Ứng dụng trong máy móc công nghiệp: Động cơ điện ba pha được sử dụng để vận hành các máy móc công nghiệp như máy nén khí, máy bơm, máy nâng hạ và máy chế biến thực phẩm. Chúng cho công suất và mô men xoắn cao để làm việc trong các môi trường công nghiệp khắc nghiệt.
+ Trong hệ thống vận chuyển: Động cơ điện ba pha được sử dụng để vận hành các hệ thống vận chuyển công nghiệp như băng chuyền, máy nâng hàng và thang máy.
+ Ứng dụng trong máy nghiền và xay: Động cơ điện 3 pha được sử dụng trong các máy nghiền, máy xay và máy trộn trong ngành sản xuất. Chúng cung cấp mô men xoắn lớn để xay nghiền, cắt hoặc trộn các vật liệu như ngũ cốc, quặng và hóa chất.
+ Trong máy ép và máy kéo: Động cơ điện ba pha được sử dụng trong các máy ép, máy kéo và các thiết bị khác trong ngành sản xuất. Chúng giúp cung cấp công suất và mômen cần thiết để nén, kéo hoặc làm việc với lực lớn trong quá trình sản xuất.
