Động cơ 3 pha là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Động cơ điện 3 pha là một thiết bị phổ biến trong lĩnh vực công nghiệp và đang được ưa chuộng rộng rãi. Khác với động cơ 1 pha thường được ứng dụng trong dân dụ, động cơ 3 pha mang lại sự hiệu quả và ổn định. Để giúp bạn hiểu rõ hơn về chúng, bài viết này của Xương Minh sẽ chia sẻ thông tin về định nghĩa, cấu tạo, và nguyên lý hoạt động của động cơ 3 pha.

 

Khái niệm động cơ 3 pha là gì?

 

Động cơ điện 3 pha là một dạng máy điện có khả năng chuyển đổi điện năng thành cơ năng thông qua sự tương tác của trường điện. Chúng hoạt động dựa trên nguồn điện ba pha (380V), được điều khiển bởi ba dòng điện xoay chiều có cùng tần số, đạt giá trị cực đại xen kẽ.

 

Motor điện 3 pha với công suất lớn thường được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, với công suất có thể lên đến 300KW và tốc độ xoay từ 900 đến 3600 RPM. Một số loại động cơ 3 pha có khả năng đảo ngược, có thể chuyển đổi năng lượng cơ thành năng lượng điện.

 

Thông tin cơ bản về động cơ ba pha

 

Để truyền tải điện năng, thường sử dụng ba dây dẫn, tuy nhiên, ở đầu cuối, việc sử dụng cáp 4 dây bao gồm 3 pha và 1 dây trung tính. Hệ thống điện ba pha (380V) hiện nay là một trong những lựa chọn phổ biến nhất trên thế giới, chủ yếu do khả năng truyền tải năng lượng lớn của nó.

 

Cấu tạo động cơ 3 pha chi tiết

 

Motor 3 pha gồm hai thành phần chính là phần stator và rotor.

 

• Phần stator được tổ hợp cẩn thận từ các tấm thép kỹ thuật điện mỏng, có rãnh hoặc được làm từ khối thép đúc.
• Phần rotor là bộ phận quay được tạo thành từ nhiều thanh kim loại, hình thành một cái lồng trụ. Rotor trong động cơ có hai loại chính: rotor lồng sóc, được tạo thành từ nhiều thanh kim loại song song cùng với dây quấn.

 

Động cơ điện 3 pha là loại máy không đồng bộ chạy trên dòng điện xoay chiều 3 pha, chủ yếu sử dụng trong công nghiệp và các dây chuyền sản xuất lớn như máy bơm ly tâm trục đứng và ly tâm trục ngang.

 

Khi motor 3 pha được kết nối vào lưới điện 3 pha, trường quay được tạo ra để làm rotor quay trên trục. Chuyển động của rotor được truyền ra ngoài thông qua trục máy và được sử dụng để vận hành các máy công cụ và cơ cấu chuyển động khác.

 

Nguyên lý hoạt động của động cơ điện 3 pha hiện nay

 

Động cơ điện 3 pha hoạt động theo nguyên lý sau: khi dòng điện 3 pha có tần số f được áp dụng vào 3 dây quấn stator, nó sẽ tạo ra một trường quay với tốc độ n1 = 60 f/p. Trong quá trình này, trường quay sẽ cắt qua các thanh dẫn của dây quấn rotor và kích thích sự xuất hiện của sức điện động. Do dây quấn rotor được kết nối kín mạch, điện trường xuất hiện trong các thanh dẫn của rotor, tạo ra dòng điện trong chúng. Lực tương hỗ giữa trường quay và thanh dẫn mang điện làm cho rotor quay với tốc độ n, nhỏ hơn tốc độ n1 và cùng chiều với n1. Thông thường, rotor duy trì một tốc độ quay nhỏ hơn tốc độ quay của trường n1. Nếu hai tốc độ này bằng nhau, dây quấn rotor sẽ không tạo ra sức điện động, dòng điện cảm ứng và lực điện từ đều bằng 0.

Nguyên lý hoạt động của động cơ điện 3 pha hiện nay

 

Phân loại động cơ ba pha

 

Để phân loại động cơ điện 3 pha, có nhiều phương pháp khác nhau, cụ thể:

 

Cách loại động cơ ba pha phổ biến hiện nay trên thị trường

 

Phân loại theo mục đích sử dụng

 

Dựa vào mục đích sử dụng, động cơ điện ba pha được phân loại như sau:

 

• Động cơ điện xoay chiều 3 pha thông thường: Sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, có công suất phổ biến từ 0.09 kW đến 315 kW.

• Động cơ điện xoay chiều 3 pha phòng cháy nổ: Có công suất từ 0.37 kW đến 30 kW, được trang bị hộp cực điện dày, ngăn chặn tia lửa và an toàn sử dụng trong môi trường dễ cháy nổ.

• Động cơ điện xoay chiều 3 pha có phanh thắng: Thiết kế với khả năng dừng ngay lập tức khi gặp sự cố, đảm bảo sự an toàn cho các hệ thống thanh chuyền và băng tải. Công suất phổ biến bao gồm 0.37 kW, 0.75 kW, 1.5 kW, 2.2 kW, 3.7 kW, 5.5 kW...

• Động cơ điện xoay chiều 3 pha thay đổi tốc độ: Có khả năng điều chỉnh tốc độ, với công suất từ 1HP đến 10HP.

• Động cơ điện xoay chiều 3 pha cho cẩu trục, tời hàng: Được thiết kế để nâng hạ vật nặng, có công suất cao từ 5HP đến 30HP.

 

Phân loại theo tốc độ quay

 

Động cơ điện 3 pha được phân chia thành 4 tốc độ trục khác nhau bao gồm: 2 cực, 4 cực, 6 cực và 8 cực, tương ứng với từng mức công suất.

 

• Động cơ điện xoay chiều 3 pha 4 cực: Còn được gọi là motor tua chậm, với tốc độ trục 1400 – 1450 – 1500 (RPM).

• Động cơ điện xoay chiều 3 pha 2 cực: Được biết đến là motor điện nhanh tua, có tốc độ trục 2800 – 2900 – 3000 (RPM).

• Động cơ điện xoay chiều 3 pha 6 cực: Thường được gọi là motor điện chậm tua, với tốc độ trục 900 – 960 – 1000 (RPM).

 

Phân loại theo chế dộ vận hành của động cơ

 

Dựa vào cơ chế hoạt động, động cơ điện 3 pha được phân loại thành:

• Chế độ vận hành thường xuyên và liên tục.

• Chế độ vận hành ít và trong thời gian ngắn.

• Chế độ vận hành dựa vào chu kỳ của động cơ.

 

Quy trình bảo dưỡng của động cơ 3 pha

 

Bảo dưỡng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo quản và cải thiện hiệu suất của động cơ điện ba pha. Trong quá trình sử dụng, việc kiểm tra và bảo dưỡng sản phẩm có thể thực hiện như sau:

 

• Thường xuyên theo dõi và nghe ngóng âm thanh khi máy hoạt động.

• Kiểm tra nhiệt độ của động cơ trước, trong và sau mỗi chu kỳ sử dụng.

• Sử dụng ampe kế để tiến hành đo công suất tiêu thụ năng lượng của động cơ.

• Kiểm tra về khả năng tiếp xúc của cầu chì, cầu dao cũng như các điểm khởi động.

• Vệ sinh động cơ để tránh bụi bẩn tích tụ.

• Thực hiện quá trình bảo dưỡng định kỳ theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

• Đối với động cơ hoạt động trong môi trường có nhiều bụi và hóa chất, nên thực hiện bảo dưỡng hàng tháng cho toàn bộ hệ thống.

 

Kiểm tra trước và sau quá trình vận hành động cơ 3 pha

 

Trước khi vận hành động cơ 3 pha, cần kiểm tra các hạng mục sau:

 

Kiểm tra nguồn điện: Kiểm tra điện áp, tần số, số pha của nguồn điện phải phù hợp với động cơ.

 

Kiểm tra động cơ

 

Kiểm tra chi tiết các bộ phận của động cơ như:

 

• Vỏ động cơ: không bị nứt, vỡ, rỉ sét.

• Cánh quạt: không bị hư hỏng, gãy cánh.

• Cổ góp: không bị cháy, chập điện.

• Dây điện: không bị đứt, gãy.

 

Kiểm tra hệ thống dây điện: Kiểm tra hệ thống dây điện kết nối động cơ với nguồn điện phải chắc chắn, không bị đứt, gãy, hở mạch.

 

Kiểm tra sau khi thực hiện vận hành động cơ 3 pha: 

 

Kiểm tra độ rung của động cơ: Kiểm tra độ rung của động cơ, nếu động cơ rung quá mức có thể là dấu hiệu của sự cố.

 

Kiểm tra nhiệt độ động cơ: Kiểm tra nhiệt độ động cơ, nếu nhiệt độ động cơ quá cao có thể là dấu hiệu của sự quá tải.

 

Kiểm tra tiếng ồn của động cơ: Kiểm tra tiếng ồn của động cơ, nếu tiếng ồn của động cơ quá lớn có thể là dấu hiệu của sự cố.   

 

Ứng dụng của động cơ 3 pha trong sản xuất

 

Động cơ điện 3 pha được ứng dụng vô cùng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp, cụ thể:

 

• Động cơ của máy bơm nước 3 pha

• Động cơ hoạt động của máy phát điện xoay chiều 3 pha

• Động cơ của motor giảm tốc

• Động cơ của motor kéo

 

Ngoài ra, động cơ điện ba pha còn có một số ứng dụng khác trong lĩnh vực công nghiệp như:

 

• Máy bơm nước 3 pha: Chuyên cung cấp nước cho dây chuyền sản xuất, sử dụng cho nồi hơi, các loại tháp tản nhiệt, đặc biệt chính là hệ thống PCCC,…

• Motor giảm tốc 3 pha: Dùng trong dây chuyền sản xuất phân bón, công nghệ sản xuất sắt thép, motor 3 pha cũng được sử dụng trong xây dựng,…

• Motor kéo 3 pha: động cơ 3 pha được sử dụng cho động cơ của các loại máy bơm nước do sản phẩm có tốc độ cao,…

 

Tóm lại, động cơ 3 pha đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng công nghiệp và sản xuất hiện đại. Tính linh hoạt, công suất cao và khả năng vận hành ổn định là những đặc tính nổi bật, đồng thời việc bảo dưỡng đúng đảm bảo tuổi thọ và hiệu suất của sản phẩm. Với sự phổ biến và đa dạng trong các loại và ứng dụng, động cơ 3 pha sẽ đóng góp vào sự phát triển và tiện lợi của nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

Tại Xương Minh cung cấp tất cả các dòng sản phẩm động cơ điện Teco, Sienems, Phòng nổ. Liên hệ ngay hotline 0913 201 426 để được báo giá cụ thể hơn về các dòng sản phẩm motor điện.