Khác biệt cơ bản giữa roto dây quấn và roto lồng sóc là gì?

Roto dây quấn và Roto lồng sóc là những thiết bị, vật liệu kỹ thuật điện quan trọng. Chúng có nhiều ứng dụng trong cuộc sống và nghiên cứu khoa học – vật lý. Tuy nhiên, nhiều người còn chưa phân biệt được. Hãy tìm hiểu bài viết này để được biết chi tiết hơn về điều này nhé!

Cấu trúc của roto dây quấn là gì?

Các bộ phận chính của roto dây quấn là: lõi thép, dây quấn và trục máy.

Lõi thép có gì?

Chúng có cấu trúc được tạo nên bởi những lá thép kỹ thuật điện giống stato. Những lá thép này lấy từ phần ruột bên trong khi dập lá thép stato. Mặt ngoài của lõi thép có xẻ rãnh để chứa dây quấn roto. Bên trong lõi thép ở giữa có lỗ để gắn với trục máy.

Trục máy có gì?

Bộ phận này được gắn với lõi thép roto và làm bằng thép tốt.

Dây quấn có gì?

Chúng được phân làm 2 loại chính: loại roto kiểu lồng sóc và roto kiểu dây quấn. Chúng được đặt trong lõi thép roto.

Loại roto kiểu dây quấn: dây quấn giống như dây quấn stato. Trong máy điện cỡ nhỏ, dây quấn thường được dùng là dây quấn đồng tâm một lớp. Còn riêng trong các máy điện công suất trung bình trở lên, dây quấn roto thường được dùng là kiểu dây quấn sóng hai lớp.

Phương pháp điều chỉnh tốc độ của động cơ roto dây cuốn

Những phương pháp điều chỉnh tốc độ của động cơ roto dây cuốn:

Phương pháp 1: Sử dụng trên stato

Chúng ta có thể điều chỉnh tốc độ của động cơ roto dây cuốn bằng cách thay đổi điện áp đưa vào dây quấn stato; thay đổi số đôi cực của dây quấn stato hoặc thay đổi tần số nguồn cung cấp.

Phương pháp 2: Sử dụng trên rôto.

Chúng ta thay đổi tốc độ của động cơ bằng cách thay đổi điện trở hoặc nối tiếp một hay nhiều máy điện (gọi là nối cấp) trên mạch rôto.

Điều chỉnh tốc độ của động cơ roto dây cuốn bằng cách thay đổi số đôi cực.

Động cơ điện KĐB ở điều kiện làm việc bình thường có hệ số trượt s nhỏ nên n ≈ n1 = 60f1/p. Khi tần số f1 = const, tốc độ n sẽ thay đổi khi ta thay đổi số đôi cực p được (tốc độ n tỷ lệ nghịch với số đôi cực p).

Tùy theo bao nhiêu số đôi cực khác nhau mà tốc độ của động cơ có bấy nhiêu cấp. Điều đó cho thấy tốc độ chỉ có thể thay đổi từng cấp, không bằng phẳng.

Số đôi cực của dây quấn stato có thể thay đổi bằng nhiều cách:

• Thay đổi cách nối để có số đôi cực khác nhau. Phương pháp này thường được sử dụng trong động cơ điện 2 cấp tốc độ.
• Phương pháp thứ 2: đặt hai dây quấn độc lập có số đôi cực khác nhau vào trong rãnh stato.
• Phương pháp thứ 3: có hai dây quấn độc lập có số đôi cực khác nhau trên rãnh stato, để có số đôi cực khác nhau mỗi dây quấn có thể đổi nối (phương pháp này thường dùng trong động cơ có 3 , 4 cấp tốc độ).

Với động cơ roto dây quấn, khi đấu lại dây quấn stato để có số đôi cực khác thì dây quấn rôto cũng phải đấu lại. Động cơ điện loại này thường không dùng phương pháp thay đổi số đôi cực để điều chỉnh tốc độ vì sự không thuận tiện của nó.

Cấu trúc của roto kiểu lồng sóc

Cấu trúc của loại dây quấn kiểu lồng sóc này so với dây quấn stato rất khác nhau. Đối với loại rôto lồng sóc có công suất >100kW. Các thanh đồng sẽ được đặt trong các rãnh của lõi thép. Ngược lại, hai đầu nối ngắn mạch bằng hai vòng đồng tạo thành lồng sóc.

Đối với các động cơ có công suất nhỏ, lồng sóc của roto được chế tạo theo phương pháp  đúc nhôm vào các rãnh lõi thép rôto, tạo thành thanh nhôm, hai đầu đúc vòng ngắn mạch. Động cơ điện rôto  lồng sóc còn được gọi là động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc

Thắc mắc 1: Tại sao roto lồng sóc gồm những lá thép kỹ thuật điện không ghép thẳng song song và dọc trục, mà ghép lệch với nhau?

Mục đích làm như vậy để không cho từ trường Stato cắt các thanh dẫn 1 góc 90 độ

Các rãnh của rotor lồng sóc ghép lệch với nhau với mục đích triệt tiêu lực điện từ họa tần bậc cao, làm cho rotor quay êm hơn.

So sánh sự khác nhau giữa roto dây quấn và roto lồng sóc ?

Về loại rôto kiểu dây quấn: 

Trong loại roto kiểu dây quấn: dây quấn được đặt trong rãnh của lõi thép rôto. Hình dạng của dây quấn 3 pha của rôto có hình sao (Y). Ba vòng trượt làm bằng đồng cố định ở đầu trục (hình a) được nối với ba đầu còn lại, còn tì lên ba vòng trượt là ba chổi than (hình b).

Để cải thiện đặc tính mở máy thông qua chổi than, điều chỉnh tốc độ hoặc cải thiện cos j có thể ghép thêm điện trở phụ hay đưa sức điện động phụ vào mạch rôto. Dây quấn rôto được nối ngắn mạch ở điều kiện làm việc bình thường.

 Về loại rôto lồng sóc (hay rôto ngắn mạch):

Đối với loại roto này, đặt vào thanh dẫn bằng đồng hoặc bằng nhôm trong mỗi rãnh của lõi thép, và hai đầu của thanh dẫn dài ra khỏi lõi thép. Ở hai đầu của các thanh dẫn được nối tắt lại với nhau bằng hai vòng ngắn mạch, cũng bằng đồng hoặc nhôm tạo thành một cái lồng (lồng sóc) như ở hình a.

Rãnh rôto thường làm rãnh sâu hoặc lồng sóc kép (2 rãnh lồng sóc ) với mục đích để cải thiện tính năng mở máy, trong các máy có công suất tương đối lớn. Còn trong máy điện cỡ nhỏ, để tăng tính năng mở máy, rãnh rôto thường làm chéo đi một góc so với tâm trục (hình b).

Những đặc điểm riêng của roto dây quấn và roto lồng sóc là gì?

Các đặc điểm chú yếu có sự đánh giá về mặc động cơ của 2 loại cơ bản hiện nay. 

Ở động cơ có loại roto dây quấn:

• Ưu điểm:
  • Có ưu điểm về điều chỉnh tốc độ và mở máy.
•  Nhược điểm:
  • vận hành thường kém tin cậy và giá thành cao.

Ở động cơ loại roto lồng sóc:

•  Ưu điểm:
  • Ngược lại với động cơ roto dây quấn, giá thành rẻ và làm việc đảm bảo;
•  Nhược điểm:
  • Dòng khởi động thường lớn và khó điều chỉnh tốc độ và mở máy.

Thietbikythuat.com.vn cảm thấy may mắn vì đã cung cấp thêm một mảng kiến thức đến khách hàng. Hy vọng bạn đã biết cách phân biêt hai loại Roto dễ nhầm lẫn này.