Trong nhiều lĩnh vực công nghiệp bao gồm xử lý nước, sản xuất hóa chất và sản xuất, bộ truyền động van điện đóng một vai trò quan trọng. Động lực đằng sau các bộ truyền động này thường đến từ các động cơ lồng sóc đáng tin cậy, bền bỉ và tiết kiệm chi phí. Điều gì khiến những động cơ này được ứng dụng rộng rãi như vậy? Chúng hoạt động như thế nào? Bài viết này cung cấp một phân tích chuyên sâu về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ứng dụng và các cân nhắc bảo trì của động cơ lồng sóc.
Động cơ cảm ứng lồng sóc là một động cơ AC hoạt động theo nguyên lý cảm ứng điện từ: từ trường quay của stato tạo ra dòng điện trong roto, gây ra sự quay và tạo ra công suất cơ học. Đúng như tên gọi, roto của nó giống như một lồng sóc, bao gồm các tấm thép silicon cán tạo thành một hình trụ với các thanh dẫn được nhúng và ngắn mạch bằng các vòng đầu ở cả hai đầu.
Để hiểu rõ hoạt động của động cơ lồng sóc, cần phải biết các thành phần chính của nó:
Động cơ lồng sóc khác với các loại động cơ cảm ứng tiêu chuẩn khác như thế nào?
Không giống như động cơ roto dây quấn, thiết kế lồng sóc loại bỏ chổi than và vành trượt, giảm các bộ phận dễ bị mài mòn. Điều này dẫn đến yêu cầu bảo trì thấp hơn, đặc biệt có lợi cho các ứng dụng bộ truyền động van điện.
Cấu tạo đơn giản thường mang lại hiệu quả cao hơn với khả năng quản lý nhiệt vượt trội và giảm tổn thất bên trong, làm cho những động cơ này lý tưởng để hoạt động liên tục trong:
Động cơ lồng sóc có tính linh hoạt đặc biệt, có sẵn nhiều kích cỡ và định mức công suất khác nhau để đáp ứng các nhu cầu ứng dụng cụ thể. Khi kết hợp với bộ biến tần (VFD), chúng cho phép điều chỉnh tốc độ chính xác cho các ứng dụng tốc độ thay đổi.
Động cơ cảm ứng tiêu chuẩn thường phục vụ các ứng dụng yêu cầu mô-men xoắn khởi động cao hoặc điều chỉnh tốc độ trơn tru, chẳng hạn như cần cẩu, nhà máy cán và máy móc công nghiệp hạng nặng.
Cảm ứng điện từ hoạt động như thế nào cụ thể trong động cơ lồng sóc? Hãy cùng xem xét các thành phần cốt lõi và cơ chế hoạt động:
Stato tạo thành phần bên ngoài cố định của động cơ, được tạo thành từ các tấm thép silicon cán được sắp xếp trong một cấu trúc hình trụ. Quá trình cảm ứng điện từ bắt đầu tại đây.
Khi nguồn AC cấp điện cho các cuộn dây stato, nó tạo ra một từ trường quay với tốc độ đồng bộ - được xác định bởi tần số AC và số cực của cuộn dây stato. Động cơ cảm ứng ba pha nhận nguồn AC theo ba pha, mang lại hoạt động trơn tru hơn và hiệu quả cao hơn so với các mẫu một pha.
Roto lồng sóc quay bên trong stato, bao gồm các thanh dẫn (thường là nhôm hoặc đồng) được nhúng trong lõi thép silicon cán và ngắn mạch bằng các vòng đầu.
Các thanh dẫn song song này tạo thành các vòng kín giữa các vòng đầu. Chúng nhận dòng điện cảm ứng từ từ trường quay của stato, tạo ra từ trường của riêng chúng tương tác với từ trường của stato để tạo ra sự quay.
Khái niệm trượt chứng minh là cần thiết để tạo mô-men xoắn. Nếu tốc độ roto khớp chính xác với tốc độ đồng bộ của từ trường, sẽ không có chuyển động tương đối nào xảy ra giữa stato và roto, ngăn chặn cảm ứng dòng điện. Do đó, động cơ lồng sóc hoạt động không đồng bộ, với roto luôn chậm hơn một chút so với từ trường của stato. Sự khác biệt về tốc độ này (thường là 1-6%) được gọi là trượt - trượt lớn hơn tạo ra dòng điện roto mạnh hơn và tạo ra mô-men xoắn cao hơn.
Vòng bi đỡ roto để quay tự do bên trong stato đồng thời giảm thiểu ma sát giữa các bộ phận chuyển động và cố định. Trục kéo dài từ lõi roto qua vỏ động cơ, truyền công suất cơ học đến các hệ thống bên ngoài như bộ truyền động điện.
Khung chứa và bảo vệ tất cả các bộ phận bên trong đồng thời chịu được ứng suất cơ học và thay đổi nhiệt độ. Thường được chế tạo từ gang hoặc thép, nó cung cấp tính toàn vẹn cấu trúc bền bỉ.
Đối với các ứng dụng bộ truyền động van điện, hiệu suất động cơ và đặc tính mô-men xoắn xác định hoạt động van đáng tin cậy trong các điều kiện khác nhau (áp suất, động lực học chất lỏng, v.v.). Các thông số hiệu suất chính bao gồm:
Các đặc tính mô-men xoắn quan trọng bao gồm:
Tóm lại, động cơ lồng sóc mang lại những ưu điểm thiết kế vốn có và khả năng hoạt động mạnh mẽ, khiến chúng trở nên lý tưởng cho nhiều ứng dụng bao gồm bộ truyền động van điện. Với nhiều loại khác nhau có sẵn (mô hình mô-men xoắn khởi động cao hoặc mô-men xoắn khởi động thấp), việc lựa chọn phù hợp phụ thuộc vào việc kết hợp các thông số kỹ thuật với các yêu cầu của hệ thống.
Người liên hệ: Mr. Alex Yip
Tel: +86 2386551944
