Những điều cần biết về Synchronous motor -

Synchronous motor, hay còn được biết đến là động cơ đồng bộ, là thành tựu công nghệ đáng chú ý trong lĩnh vực truyền động và điện công nghiệp. Từ ngành sản xuất cho đến hệ thống điện công nghiệp và cả hệ thống vận chuyển, động cơ đồng bộ này đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Qua bài viết này, chúng ta sẽ cùng khám phá chi tiết và những lợi ích cũng như ứng dụng của chúng trong thế giới công nghiệp hiện đại.

Synchronous motor (động cơ đồng bộ) là loại động cơ điện mà tốc độ quay của rotor (phần cảm) luôn chính xác theo tốc độ quay của stator (phần ứng). Điều này xảy ra do rotor (phần cảm) được đồng bộ với tín hiệu đầu vào của cuộn cảm điện, thông qua một cơ chế gọi là "đồng bộ".
Vì tính chính xác này, động cơ đồng bộ thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu tính đồng bộ tốc độ chính xác cao, chẳng hạn như: trong hệ thống điện lưới, máy phát điện, các ứng dụng công nghiệp cũng như ứng dụng điều khiển vị trí.

• Stator - Phần ứng: Cấu tạo của stator bao gồm lõi thép và dây quấn. Lõi thép là các lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh bên trong, ghép lại tạo thành các rãnh theo hướng trục và được ép vào vỏ máy. Dây quấn stator thường được làm bằng dây dẫn đặt trong các rãnh của lõi thép.
• Rotor - Phần cảm: Rotor của động cơ đồng bộ sẽ bao gồm lõi thép cực từ và dây quấn kích từ. Dây quấn kích từ sẽ được nối với nguồn điện một chiều, tạo ra từ trường cố định trên các cực từ.
• Bộ kích từ: Hệ thống kích từ đảm bảo điều chỉnh dòng kích từ, tăng nhanh cưỡng bức dòng kích từ và triệt từ trường kích thích khi có sự cố. Nguồn điện kích từ có thể lấy từ máy phát điện một chiều hoặc bộ chỉnh lưu. Một số động cơ đồng bộ có công suất nhỏ thì rotor đóng vai trò là phần cảm và stato đóng vai trò là phần ứng.

Nguyên lý hoạt động của Synchronous motor - Động cơ đồng bộ dựa trên sự tương tác giữa từ trường của stator (phần ứng) và rotor (phần cảm). Stator được cung cấp nguồn điện 3 pha và rotor được cung cấp nguồn điện một chiều. Từ trường quay được tạo ra bởi stator sẽ khóa cứng các cực của rotor và khi đó động cơ được đồng bộ hóa. Cuộn cảm trong stator cũng có thể được sử dụng cho một pha hoặc hai pha.

Động cơ đồng bộ kích từ độc lập, còn được gọi là động cơ từ trở thay đổi, có rotor (phần cảm) thép với các răng, kiểu cực lồi. Các răng này sẽ khóa rotor với từ trường quay của stator (phần ứng) và làm rotor quay với tốc độ đồng bộ. Để chuyển rotor sang vị trí kế tiếp, mạch điều khiển cần phải đưa công suất đến các cuộn dây/pha stator một cách tuyến tính, tương tự như động cơ bước.

Động cơ đồng bộ kích từ trực tiếp sử dụng rotor (phần cảm) có chứa các nam châm vĩnh cửu cực lồi. Nam châm này có thể được lắp trên bề mặt hoặc ráp ở phía trong. Loại động cơ này còn có tên gọi khác là ECPM (động cơ nam châm vĩnh cửu) hoặc BLDC (động cơ DC không chổi than).

Synchronous motor - Động cơ đồng bộ có hiệu suất cao hơn so với các loại động cơ khác nhờ cơ cấu vận hành đặc biệt của chúng. Động cơ này hoạt động trong chế độ đồng bộ với nguồn cấp điện, đồng bộ hoạt động theo tần số dòng điện đầu vào. Điều này đảm bảo rằng động cơ đồng bộ sẽ vận hành ở một tốc độ gần như cố định, loại trừ độ trượt như trong các động cơ không đồng bộ. Qua đó, động cơ đồng bộ sẽ đạt hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng hơn, giúp giảm thiểu nguy cơ mất năng lượng và tiết kiệm chi phí vận hành.

Synchronous motor - Động cơ đồng bộ có khả năng duy trì tốc độ đồng bộ và duy trì nguồn điện cung cấp theo một tần số xác định. Nhờ khả năng tuyệt vời này mà tính ổn định của động cơ được cải thiện đáng kể trong quá trình vận hành cũng như ngăn ngừa các hiện tượng giảm hoặc tăng tốc đột ngột. Nhờ sở hữu thuộc tính này, động cơ đồng bộ trở thành “ứng cử viên” sáng giá cho các ứng dụng đòi hỏi sự ổn định và độ tin cậy cao như hệ thống truyền động công nghiệp hoặc các thiết bị điện có yêu cầu đặc biệt về tần số và điện áp.

Synchronous motor có khả năng kiểm soát tốt và vận hành dễ dàng. Vì động cơ này hoạt động ở chế độ đồng bộ với nguồn điện, có thể điều chỉnh tần số và điện áp cung cấp để điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn. Điều này rất hữu ích trong các hệ thống truyền động cần điều chỉnh linh hoạt để thích ứng với những yêu cầu sản xuất khác nhau.

Synchronous motor - Động cơ đồng bộ được sử dụng rộng rãi trong ngành sản xuất nhằm cung cấp nguồn cấp điện cho các hệ thống truyền động công nghiệp. Động cơ này có khả năng đồng bộ với nguồn cấp điện để duy trì tốc độ chính xác và điều khiển mô-men xoắn. Nhờ tính năng này, động cơ đồng bộ rất thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu độ chính xác và đáng tin cậy như robot công nghiệp, máy móc sản xuất, máy gia công CNC,...

Người dùng có thể sử dụng Synchronous motor- Động cơ đồng bộ trong máy phát điện để tạo ra nguồn điện thay thế cho trường hợp mất nguồn hoặc sử dụng trong mạng lưới điện để cung cấp tải đồng bộ. Độ chính xác và tính ổn định của động cơ đồng bộ sẽ giúp chúng vô cùng phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi sự tin cậy cao và ổn định trong hệ thống điện công nghiệp.

Synchronous motor - Động cơ đồng bộ được sử dụng để điều khiển các hệ thống vận chuyển như thang máy, cầu trục, thang cuốn và thang băng chuyền. Chúng sẽ giúp duy trì tốc độ và mô-men xoắn chính xác cho các ứng dụng này, đảm bảo tính an toàn và hiệu suất tối ưu. Ngoài ra, động cơ đồng bộ cũng được sử dụng trong hệ thống giao thông công cộng như đường sắt và tàu điện để cung cấp động lực và điều khiển tàu chạy ổn định, chính xác.

Với sự tiến bộ liên tục trong công nghệ, chúng ta có thể mong đợi thấy một “tương lai” phát triển và khả năng ứng dụng ngày càng nâng cao của Synchronous motor - Động cơ đồng bộ cho thời gian sắp tới. Qua việc nắm bắt được công nghệ này một cách thuần thục và khai thác tối đa tiềm năng của Synchronous motor - Động cơ đồng bộ, chúng ta có thể nâng cao hiệu suất và độ tin cậy của các hệ thống công nghiệp và cũng như góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp - xã hội.

**Thuật ngữ kỹ thuật:
Stator hay Stato là phần cảm
Rotor hay Roto là phần ứng

https://www.se.com/vn/vi/work/solutions/local/synchronous-motor.jsp
https://htg-group.com.vn/dong-co-dong-bo-synchronous-motor-la-gi-ung-dung-tu-dong-hoa/