Thiết bị sử dụng điện - Động cơ điện

Tài liệu "Thiết bị sử dụng điện - Động cơ điện" gồm 7 nội dung giới thiệu về động cơ điện, trình bày các loại động cơ điện, đánh giá động cơ điện, các giải pháp sử dụng năng lượng hiệu quả, danh sách sàng lọc giải pháp, các bảng tính động cơ điện và phần tài liệu tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết bị sử dụng điện - Động cơ điệnThiết bị sử dụng điện: Động cơ điện ĐỘNG CƠ ĐIỆN1. GIỚI THIỆU ...................................................................................................1 U2. CÁC LOẠI ĐỘNG CƠ ĐIỆN........................................................................23. ĐÁNH GIÁ ĐỘNG CƠ ĐIỆN .....................................................................104. CÁC GIẢI PHÁP SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG HIỆU QUẢ.....................145. DANH SÁCH SÀNG LỌC GIẢI PHÁP.....................................................216. CÁC BẢNG TÍNH ........................................................................................227. TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................241. GIỚI THIỆUPhần này nói về các đặc điểm chính của động cơ điện1.1 Động cơ điện được sử dụng ở đâuĐộng cơ điện là thiết bị điện cơ học giúp chuyển điện năng thành cơ năng. Cơ năng này đượcsử dụng để, chẳng hạn, quay bánh công tác của bơm, quạt hoặc quạt đẩy, chạy máy nén, nângvật liệu,vv… Các động cơ điện được sử dụng trong dân dụng (máy xay, khoan, quạt gió) vàtrong công nghiệp. Đôi khi động cơ điện được gọi là “sức ngựa” của ngành công nghiệp vìước tính, động cơ sử dụng khoảng 70% của toàn bộ tải điện trong ngành công nghiệp.1.2 Động cơ điện hoạt động như thế nàoCơ chế hoạt động chung ở tất cả các động cơ đều giống nhau (Hình 1): Dòng điện trong từ trường chịu tác dụng của một từ lực. Nếu dây dẫn được khép mạch, hai nhánh đối xứng của mạch sẽ chịu các lực tác dụng ngược chiều nhau (ngẫu lực) theo phương vuông góc với véc tơ đường sức từ. Ngẫu lực này tạo ra mô men làm quay cuộn dây. Các động cơ trên thực tế có một số mạch vòng trên phần ứng để tạo ra các mô men đồng đều và tạo ra từ trường nhờ sự sắp xếp hợp lý các nam châm điện, được gọi là các cuộn cảm.Để hiểu rõ về động cơ, cần hiểu được tải động cơ là gì. Tải liên quan đến mô men đầu ra củađộng cơ ứng với tốc độ yêu cầu. Tải thường được phân thành ba nhóm (BEE India, 2004): Tải mô men không đổi là tải yêu cầu công suất đầu ra có thể thay đổi cùng với tốc độ hoạt động nhưng momen quay không đổi. Băng tải, lò quay và các bơm pittông là những ví dụ điển hình của tải mô men không đổi. Tải mô men thay đổi là những tải mà mô men thay đổi khi tốc độ hoạt động thay đổi. Bơm ly tâm và quạt là những ví dụ điển hình của tải mô men thay đổi (mô men tỷ lệ bậc hai với tốc độ). Tải công suất không đổi là những tải mà các yêu cầu mô men thường thay đổi ngược với tốc độ. Những máy công cụ là ví dụ điển hình về tải công suất không đổi.Hướng dẫn sử dụng năng lượng hiệu quả trong ngành công nghiệp Châu Á– www.energyefficiencyasia.org 1 ©UNEPThiết bị sử dụng điện: Động cơ điệnCác thành phần của động cơ điện thay đổi tuỳ theo các loại động cơ khác nhau, và sẽ đượcmô tả mỗi loại động cơ ở phần hai. Hình 1. Nguyên tắc cơ bản hoạt động của động cơ (Nave, 2005)2. CÁC LOẠI ĐỘNG CƠ ĐIỆNPhần này nói về hai loại động cơ điện chính: động cơ một chiều và động cơ xoay chiều. Danhsách các nhà cung cấp động cơ điện cho trên www.directindustry.com/find/electric-motor.html.Hình 3 cho thấy các loại động cơ điện phổ biến nhất. Các loai động cơ được phân loại dựatrên nguồn cung năng lượng, cấu trúc động cơ và cơ chế vận hành. Những vấn đề này sẽ đượcgiải thích ở phần sau.Hướng dẫn sử dụng năng lượng hiệu quả trong ngành công nghiệp Châu Á– www.energyefficiencyasia.org 2 ©UNEPThiết bị sử dụng điện: Động cơ điện Động cơ điện Động cơ xoay Động cơ một chiều (AC) chiều (DC) Đồng bộ Cảm ứng Kích từ độc Tự kích lập Một pha Ba pha Nối tiếp Hỗn hợp Song song Hình 2. Các loại động cơ điện chính2.1 Động cơ một chiềuĐộng cơ một chiều, như tên gọi cho thấy, sử dụng dòng điện một chiều . Động cơ một chiềuđược sử dụng trong các ứng dụng đặc biệt yêu cầu mô men khởi động cao hoặc yêu cầu tăngtốc êm ở một dải tốc độ rộng.Hình 3 cho thể hiện động cơ một chiều, gồm ba thành phần chính sau: 1 Cực từ. Tương tác giữa hai từ trường tạo ra sự quay trong động cơ một chiều. Động cơ một chiều có các cực từ đứng yên và phần ứng (đặt trên các ổ đỡ) quay trong không gian giữa các cực từ. Một động cơ một chiều đơn giản có hai cực từ: cực bắc và cực nam. Các đường sức từ chạy theo khoảng mở từ cực bắc tới cực nam. Với những động cơ phức tạp và lớn hơn, có một hoặc vài nam châm điện. Những nam châm này được cấp điện từ bên ngoài và đóng vai trò hình thành cấu trúc từ trường. Phần ứng. Khi có dòng điện đi qua, phần ứng sẽ trở thành một nam châm điện. Phần ứng, có dạng hình trụ, được nối với với trục ra để kéo tải. Với động cơ một chiều nhỏ, phần ứng quay trong từ trường do các cực tạo ra, cho đến khi cực bắc và cực nam của nam châm hoán đổi vị trí tương ứng với góc quay của phần ứng. Khi sự hoán đổi hoàn tất, dòng điện đảo chiều để xoay chiều các cực bắc và nam của phần ứng. Cổ góp. Bộ phận này thường có ở động cơ một chiều. Cổ góp có tác dụng đảo chiều của dòng điện trong phần ứng. Cổ góp cũng hỗ trợ sự truyền điện giữa phần ứng và nguồn điện.1 Trích từ Các bộ phận của động cơ điện với sự cho phép của Cục Sử dụng năng lượng hiệu quả Ấn Độ, 2005.Hướng dẫn sử dụng năng lượng hiệu quả trong ngành công nghiệp Châu ...