Bạn có thể giải thích cách hoạt động của máy điện cảm ứng ba pha và lý do tại sao nó không có từ trường quay không

Nguyên lý hoạt động của máy điện từ ba pha (còn được gọi là máy không đồng bộ) phụ thuộc vào lực điện từ được tạo ra bởi sự tương tác giữa trường từ xoay do cuộn dây stator tạo ra với dòng điện cảm ứng trong rotor. Trên thực tế, một trong những đặc điểm chính của máy điện từ ba pha là khả năng tạo ra trường từ xoay, điều này rất quan trọng cho việc khởi động và vận hành của máy. Dưới đây là chi tiết về nguyên lý hoạt động của máy điện từ ba pha và cách nó tạo ra trường từ xoay.

Nguyên lý hoạt động của máy điện từ ba pha

• Cuộn dây stator: Stator là phần tĩnh của máy, chứa ba bộ cuộn dây tương ứng với mỗi pha của dòng điện xoay chiều ba pha. Ba bộ cuộn dây này được đặt ở góc 120° so với nhau. Khi dòng điện xoay chiều ba pha được cấp vào mỗi cuộn dây, chúng tạo ra một trường từ xoay.

• Trường từ xoay: Do sự chênh lệch pha của dòng điện xoay chiều ba pha, trường từ do cuộn dây stator tạo ra có hiệu ứng xoay trong không gian. Tức là, khi dòng điện đi qua cuộn dây stator, hướng và vị trí của trường từ liên tục thay đổi, hình thành nên một trường từ xoay.Hướng của trường từ xoay này phụ thuộc vào thứ tự pha của dòng điện, tức là theo thứ tự A-B-C hoặc ngược lại.

• Rotor: Rotor là phần quay của máy, thường bao gồm các dẫn thể (như thanh đồng hoặc nhôm) tạo thành mạch kín trong lõi rotor. Khi trường từ xoay cắt qua dẫn thể rotor, dòng điện được cảm ứng trong dẫn thể rotor (theo định luật cảm ứng điện từ Faraday).

• Lực điện từ và mô men: Dòng điện cảm ứng tương tác với trường từ xoay để tạo ra lực Lorentz làm quay rotor. Vì tốc độ của rotor luôn thấp hơn tốc độ đồng bộ, có tỷ lệ trượt (slip), đó là lý do khiến máy điện từ tạo ra mô men liên tục.

Tại sao có trường từ xoay?

Trường từ xoay được gây ra bởi sự chênh lệch pha của dòng điện xoay chiều ba pha trong cuộn dây stator. Cụ thể:

• Chênh lệch pha: Chênh lệch pha giữa mỗi pha của dòng điện xoay chiều ba pha là 120°, nghĩa là đỉnh và điểm không của dòng điện bị lệch thời gian.

• Phân bố không gian: Các cuộn dây stator được đặt ở góc 120° so với nhau trong không gian, vì vậy khi dòng điện đi qua cuộn dây, trường từ hình thành hiệu ứng xoay trong không gian.

Tại sao cần trường từ xoay?

Điều quan trọng của trường từ xoay đối với máy điện từ ba pha là:

• Khả năng khởi động: Trường từ xoay cung cấp mô men khởi động làm cho rotor đứng yên bắt đầu quay.

• Vận hành mượt mà: Sau khi khởi động, trường từ xoay tiếp tục tương tác với dòng điện cảm ứng trong rotor để tạo ra mô men liên tục, giúp máy chạy mượt mà.

• Truyền tải hiệu quả: Trường từ xoay cho phép máy hoạt động hiệu quả trong dải tốc độ rộng đồng thời cung cấp khả năng điều khiển tốc độ tốt.

Kết luận

Nguyên lý hoạt động của máy điện từ ba pha là tạo ra mô men thông qua sự tương tác giữa trường từ xoay do cuộn dây stator tạo ra và dòng điện cảm ứng trong rotor. Trường từ xoay được gây ra bởi sự chênh lệch pha và phân bố không gian của dòng điện xoay chiều ba pha trong cuộn dây stator. Trường từ xoay là thiết yếu cho việc khởi động và vận hành liên tục của máy, vì nó cung cấp mô men khởi động cần thiết và mô men liên tục cần thiết cho việc vận hành mượt mà. Do đó, máy điện từ ba pha cần và có thể tạo ra trường từ xoay.