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

Với sự phổ biến của nhiều loại động cơ điện khác nhau trong cuộc sống thì động cơ điện 3 pha có vai trò vô cùng quan trọng. Vậy nó có cấu tạo như thế nào? Được phân loại ra sao? Bài viết dưới đây sẽ đưa ra câu trả lời cho các vấn đề trên.

1. Động cơ điện 3 pha là gì?

Động cơ điện 3 pha là loại động cơ không đồng bộ sử dụng dòng điện xoay chiều 3 pha, được sử dụng trong các dây chuyền có quy mô lớn. Chẳng hạn như trong các máy sản xuất thực phẩm, máy bơm ly tâm,…

2. Cấu tạo của động cơ điện 3 pha

Như các loại động cơ điện khác, động cơ điện ba pha có cấu tạo gồm 2 phần chính: phần tĩnh (stato) và phần quay (roto).

• Phần tĩnh (stato): Stato được ghép từ các tấm thép kỹ thuật điện có độ dày rất nhỏ, bên trong được xẻ rãnh hoặc làm bằng khôi thép đúc.
• Phần quay (roto): bộ phận này được ghép từ nhiều thanh kim loại để tạo thành cái lồng hình trụ. Roto của động cơ được chia làm 2 loại phổ biến là: roto lồng sóc và roto đây quán. Roto lồng sóc được cấu tạo từ nhiều thanh kim loại đặt song song với dây quấn.

Động cơ điện ba pha là loại động cơ chạy nhờ nguồn xoay chiều 3 pha. Nó được sử dụng chủ yếu trong ngành công nghiệp, hoặc các dây chuyền sản xuất quy mô lớn. Có thể kể đến là: máy bơm ly tâm trục đứng, hoặc máy bơm ly tâm trục ngang,…

Khi động cơ điện ba pha được nối với nguồn điện 3 pha thì từ trương quay sẽ được tạo ra nhằm làm roto quay trên trục. Chuyển động quay của roto được trục máy truyền đi ra ngoài và được dùng để vận hành các máy công nghiệp hoặc các chuyển động khác.

3. Phân loại động cơ điện 3 pha

3.1 Phân loại theo mục đích sử dụng

Một số loại động cơ điện ba pha được phân theo mục đích sử dụng có thể kể đến là:

Động cơ điện 3 pha được sử dụng rộng rãi đối với nhiều ngành nghề

• Công suất: loại này có công suất thường từ 0,09kW đến 315kW.
• Kiểu dáng: có thể là chân đế B3, mặt bích nhỏ B14, chân đế mặt bích B35,…
• Điện áp: Dùng điện áp 3 pha 380V/220V hoặc 380V/660V.
• Sử dụng công nghệ Úc tiên tiến.
• Các loại động cơ: là IE1, IE2 hoặc IE3.

Động cơ điện 3 pha phòng cháy nổ

Loại động cơ này có hộp điện cực dày dặn để phòng ngừa tia lửa bắn ra ngoài gây cháy nổ. Động cơ này phù hợp dùng tại các nơi dễ xảy ra cháy nổ. Hoặc trong không khí có lẫn CH4 và C2H2 dễ bị bắt lửa.

• Công suất: thường phổ biến ở mức 0,37 kW đến 30kW.
• Đường kính cốt trục: rơi vào khoảng từ 14mm đến 55mm.
• Kiểu dáng thường thấy: dạng chân đế B3, mặt bích, B5, chân đế mặt bích B35.
• Điện áp sử dụng: điện xoay chiều 3 pha 380V/220V hoặc 380V/660V.

Động cơ điện 3 pha có phanh thắng

Có phanh thắng giúp cho động cơ có thể dừng lại ngay lập tức khi gặp sự cố. Việc đó giúp cho việc sản xuất được an toàn, nhất là trong các băng tải, băng chuyền.

• Công suất: có thể là 0,37kW, 1,5kW, 2,2kW,… đến 22kW.
• Đường kính cốt trục: rơi vào khoảng từ 14mm đến 55mm.
• Kiểu dáng thường thấy: chân đế B3, bặt bích B5, chân đế mặt bích B35.
• Điện áp sử dụng: điện xoay chiều 3 pha 380V/220V hoặc 380V/660V.
• Cần gạt phanh: có công suất dao động từ 0,37kW đến 18,5kW.

Ngoài ra còn có các loại như: động cơ điện ba pha không đổi được tốc độ, loại có ruột quấn, cẩu trục, tời hàng.

3.2 Phân loại dựa vào tốc độ quay

• Motor điện tua nhanh 2 pole quay với tốc độ 2800 vòng/phút. Theo chế tạo tốc độ của động cơ là 3000 vòng/phút. Tuy nhiên do trong quá trình vận hành có sự hao trượt và tải nên tốc độ giảm xuống 1400 – 1500 vòng/phút.
• Motor điện tua chậm 4 pole tốc độ quay 1400 vòng/phút. Với chế tạo có tốc độ quay là 1500 vòng/phút. Tuy nhiên thực tế khi vận hành tốc độ của nó chỉ đạt 1400 -1450 vòng/phút.
• Motor điện tua nhanh 6 pole tốc độ 900 vòng/phút. Cấu tạo ban đầu của nó có tốc độ là 1000 vòng/phút. Trên thực tế vận hành tốc độ của nó chỉ rơi vào khoảng 900 – 960 vòng/phút.
• Motor điện tua nhanh 8 pole tốc độ 700 vòng/phút. Cấu tạo ban đầu của nó có tốc độ là 750 vòng/phút. Do hao trượt và tải nên tốc độ thực tế của nó bị giảm xuống.

Ngoài một số cách phân loại như ở trên, động cơ điện ba pha còn có thể được phân loại theo công suất, theo đặc tính cơ khí hay theo ứng dụng.

4. Nguyên lý hoạt động của động cơ điện ba pha

Động cơ điện này có nguyên lý hoạt động không quá phức tạp. Khi động cơ được nối với mạng điện xoay chiều 3 pha thì dòng điện sẽ được truyền đến stato và 3 cuộn dây giống nhau. Lúc này, khoảng cách giữa 3 cuộn dây sẽ tạo ra từ trường quay với một tần số xác định. Sau đó, roto cũng nhận được từ trường quay và quay quanh trục với lực quay của trục quay từ trường. Cùng với sự quay của roto, các máy khác cũng chuyển động theo.

5. Ứng dụng của động cơ điện 3 pha

Động cơ điện ba pha được ứng dụng rộng rãi trong quá trình sản xuất công nghiệp. Vói việc hoạt động ở tần số 50 Hz, động cơ có thể hoạt động một cách ổn định.

Trong cuộc sống, động cơ điện ba pha được ứng dụng nhiều ở: máy bơm nước 3 pha, máy phát điện xoay chiều 3 pha, motor giảm tốc, motor kéo.

Ngoài ra, các ứng dụng khác trong lĩnh vực công nghiệp là:

• Máy bơm nước 3 pha: tác dụng của nó là cung cấp nước cho dây chuyền sản xuất. Hoặc dùng cho nồi hơi, tháp tản nhiệt,…
• Motor giảm tốc 3 pha: được dùng trong các dây chuyền sản xuất phân bón, sản xuất thép,…
• Motor kéo 3 pha: do có tốc độ cao nên được sử dụng trong động cơ của các máy bơm nước.