Động cơ AC một pha hoạt động như thế nào

Động cơ điện xoay chiều một pha chỉ có một cuộn dây và rôto là lồng sóc. Khi dòng điện hình sin một pha đi qua cuộn dây stato, động cơ sẽ tạo ra một từ trường xoay chiều. Cường độ và hướng của từ trường thay đổi theo hình sin theo thời gian nhưng cố định theo hướng không gian nên từ trường còn gọi là xoay chiều. Từ trường dao động. Từ trường dao động xen kẽ có thể bị phân tách thành hai từ trường quay ngược chiều nhau với cùng tốc độ quay và hướng quay. Khi rôto đứng yên, hai từ trường quay sẽ tạo ra hai mô men xoắn có kích thước bằng nhau và ngược chiều nhau trong rôto, do đó tổng mô men xoắn bằng 0 nên động cơ không thể quay. Khi chúng ta dùng ngoại lực làm động cơ quay theo một hướng nhất định (như quay theo chiều kim đồng hồ) thì chuyển động của từ trường cắt giữa từ trường quay của rôto và chiều quay theo chiều kim đồng hồ trở nên nhỏ hơn; giữa từ trường quay của rôto và hướng quay ngược chiều kim đồng hồ Chuyển động của đường từ cắt trở nên lớn hơn. Sự cân bằng này bị phá vỡ, tổng mômen điện từ do rôto tạo ra sẽ không còn bằng 0 và rôto sẽ quay theo chiều đẩy. Để làm cho động cơ một pha quay tự động, chúng ta có thể thêm cuộn dây khởi động vào stato. Cuộn dây khởi động lệch pha 90 độ so với cuộn dây chính.

Cuộn dây khởi động phải mắc nối tiếp với một tụ điện phù hợp sao cho dòng điện chạy qua cuộn dây chính lệch pha khoảng 90 độ, gọi là nguyên lý tách pha. Hai dòng điện khác nhau 90 độ về thời gian thành hai cuộn dây có không gian khác nhau 90 độ sẽ tạo ra một từ trường quay (hai pha) về mặt không gian, theo đó rôto có thể tự động khởi động. Sau khi khởi động, khi tốc độ tăng đến một giá trị nhất định, cuộn dây khởi động bị ngắt kết nối bằng công tắc ly tâm hoặc thiết bị điều khiển tự động khác gắn trên rôto và chỉ cuộn dây chính hoạt động trong quá trình hoạt động bình thường. Do đó, cuộn dây khởi động có thể được thực hiện ở chế độ hoạt động trong thời gian ngắn. Nhưng có nhiều lúc cuộn dây khởi động không bị đứt. Chúng tôi gọi loại động cơ này là động cơ một pha điện dung. Để thay đổi cơ cấu lái của động cơ này, có thể thực hiện bằng cách thay đổi vị trí các tụ điện mắc nối tiếp. Trong động cơ một pha, một phương pháp khác để tạo ra từ trường quay được gọi là phương pháp cực bóng, hay còn gọi là động cơ cực bóng một pha.

Stator của động cơ được làm bằng loại cực lồi, có hai cực và bốn cực. Mỗi cực có một khe nhỏ ở mặt cực đầy đủ 1/3--1/4, cực từ được chia thành hai phần và một vòng đồng ngắn mạch được đặt trên phần nhỏ, như thể các cực từ được che phủ . Vì vậy gọi là động cơ cực bìa. Cuộn dây một pha được đặt trên toàn bộ cực từ và các cuộn dây của mỗi cực được mắc nối tiếp và cực tính do các cực tạo ra phải được sắp xếp theo thứ tự N, S, N và S. Khi cuộn dây stato được cấp điện thì từ thông chính được tạo ra trong cực từ. Theo định luật Lenz, từ thông chính đi qua vòng đồng bị đoản mạch sẽ tạo ra một dòng điện cảm ứng bị trễ pha 90 độ trong vòng đồng và dòng điện từ do dòng điện tạo ra được tạo ra. Đường truyền cũng trễ từ thông chính cùng pha và chức năng của nó tương đương với cuộn dây khởi động của động cơ điện dung, từ đó tạo ra từ trường quay để quay động cơ. Thứ hai, chế độ khởi động động cơ một pha 220V AC được chia thành nhiều loại: Loại thứ nhất, loại khởi động chia pha, như trên Hình 1, được hỗ trợ bởi cuộn dây khởi động phụ để khởi động, mômen khởi động của nó không lớn. Tốc độ hoạt động gần như không đổi. Chủ yếu được sử dụng trong quạt điện, động cơ quạt điều hòa, máy giặt và các động cơ khác. Thứ hai, khi động cơ đứng yên, công tắc ly tâm được bật. Sau khi cấp nguồn, tụ điện khởi động sẽ tham gia vào công việc khởi động. Khi tốc độ rôto đạt 70% đến 80% giá trị định mức, công tắc ly tâm sẽ tự động tắt và tụ điện khởi động hoàn thành nhiệm vụ. Đã bị ngắt kết nối.

Cuộn dây khởi động không tham gia vào hoạt động chạy và động cơ tiếp tục hoạt động với cuộn dây cuộn dây đang chạy, như trong Hình 2. Thứ ba, khi động cơ đứng yên, công tắc ly tâm được bật. Sau khi cấp nguồn, tụ điện khởi động sẽ tham gia vào công việc khởi động. Khi tốc độ rôto đạt 70% đến 80% giá trị định mức, công tắc ly tâm sẽ tự động tắt và tụ điện khởi động hoàn thành nhiệm vụ. Đã bị ngắt kết nối. Tụ điện chạy được nối với cuộn khởi động để tham gia vào công việc chạy máy. Kết nối này thường được sử dụng ở những nơi máy nén khí, máy cắt, máy chế biến gỗ,… chịu tải nặng và không ổn định. Như hình 3. Một động cơ có công tắc ly tâm, nếu động cơ không thể khởi động thành công trong thời gian ngắn thì cuộn dây sẽ nhanh chóng bị cháy. Giá trị điện dung: Động cơ tụ điện có giá trị gấp đôi, tụ điện khởi động có công suất lớn, tụ điện chạy có công suất nhỏ và điện áp chịu được thường lớn hơn 400V.