Động cơ AC có cực bị che là gì?

Motor một pha có cực che là loại motor AC một pha. Nó có đặc điểm như cấu trúc đơn giản và chi phí thấp, và được sử dụng rộng rãi trong một số thiết bị điện nhỏ.

Nguyên lý cấu trúc

Cấu trúc stator

Lõi stator thường là loại có cực nổi và có nhiều cực từ. Trên một phần của mỗi cực từ, sẽ có một vòng ngắn mạch. Vòng ngắn mạch này giống như "che" một phần của cực từ, vì vậy nó được gọi là cực che.

Ví dụ, trong motor có cực che hai cực, có hai cực nổi, và một phần của mỗi cực nổi được bao quanh bởi một vòng ngắn mạch. Vòng ngắn mạch thường được làm bằng đồng và phối hợp với phần từ trường chính của cực từ.

Nguyên lý hoạt động

Khi nguồn điện xoay chiều được kết nối với cuộn dây stator, một từ trường xoay chiều được tạo ra trong các cực từ. Do sự tồn tại của vòng ngắn mạch, từ thông đi qua vòng ngắn mạch sẽ chậm hơn so với từ thông chính về mặt thời gian.

Điều này là do theo định luật cảm ứng điện từ Faraday, từ thông chính xoay chiều sẽ tạo ra một điện thế cảm ứng trong vòng ngắn mạch, và sau đó tạo ra dòng điện cảm ứng. Dòng điện cảm ứng này sẽ tạo ra một từ trường. Theo định luật Lenz, từ trường này sẽ cản trở sự thay đổi của từ thông chính, khiến từ thông đi qua vòng ngắn mạch bị chậm lại.

Ví dụ, khi từ thông chính đạt giá trị tối đa, từ thông trong vòng ngắn mạch vẫn đang trong quá trình tăng lên. Sự khác biệt pha của từ thông này sẽ tạo ra hiệu ứng tương tự như một từ trường xoay trên bề mặt cực từ, khiến rotor của motor chịu lực mô-men và bắt đầu quay.

Đặc tính hiệu suất

Đặc tính khởi động

Motor có cực che có khả năng khởi động tự động. Do từ trường trễ được tạo ra bởi vòng ngắn mạch, motor có thể tự động bắt đầu quay sau khi cấp điện.

Tuy nhiên, mô-men khởi động của nó tương đối nhỏ. Điều này là do cách phân bố từ trường và phương pháp tạo từ trường xoay của motor có cực che quyết định rằng mô-men khởi động của nó bị hạn chế, và thường phù hợp cho các trường hợp tải khởi động nhỏ.

Ví dụ, trong một quạt nhỏ, sức cản khởi động của cánh quạt nhỏ, và motor có cực che có thể dễ dàng khởi động và điều khiển quạt quay.

Đặc tính hoạt động

Trong quá trình hoạt động, tốc độ của motor cơ bản ổn định. Tốc độ của nó sẽ thay đổi theo tần số nguồn điện và số cặp cực từ. Thông thường, tốc độ tương đối thấp.

Ví dụ, dưới nguồn điện 50Hz, tốc độ đồng bộ của motor có cực che hai cực là 3000 vòng/phút, nhưng tốc độ thực tế sẽ thấp hơn một chút so với tốc độ đồng bộ, và dao động tốc độ nhỏ, có thể cung cấp công suất đầu ra tương đối ổn định.

Hiệu suất và hệ số công suất

Hiệu suất của motor có cực che thấp. Điều này là do phương pháp tạo từ trường và đặc điểm cấu trúc của nó dẫn đến một lượng năng lượng bị mất trong quá trình chuyển đổi năng lượng, bao gồm tổn thất đồng, tổn thất sắt, v.v.

Cùng lúc đó, hệ số công suất cũng tương đối thấp. Vì nó là motor một pha, và phương pháp tạo và phân bố từ trường tương đối phức tạp, tỷ lệ giữa công suất hữu ích và công suất biểu kiến nhỏ trong quá trình hoạt động của motor.

Các trường hợp ứng dụng

Do cấu trúc đơn giản, chi phí thấp và khả năng khởi động tự động, motor có cực che chủ yếu được sử dụng trong các trường hợp yêu cầu hiệu suất motor không cao và tải nhỏ.

Các trường hợp phổ biến là quạt điện nhỏ, máy sấy tóc, mô hình điện, v.v. Trong các thiết bị này, motor có cực che có thể đáp ứng yêu cầu công suất cơ bản, và chi phí thấp của nó cũng phù hợp với yêu cầu kinh tế của sản phẩm.