Vòng trượt còn được gọi là đầu nối điện quay. Chúng truyền năng lượng từ stato sang mạch ngoài để khởi động và điều khiển dòng điện. Điều này làm cho chúng trở nên phổ biến trong các máy phát điện xoay chiều khác nhau, chẳng hạn như cần cẩu và vận thăng. Sau đó, bạn có thể hỏi, vòng trượt hoạt động như thế nào trong máy phát điện xoay chiều?
Nguyên tắc làm việc là gì?
Nguyên lý cơ bản của máy phát điện xoay chiều để tạo ra điện xoay chiều là nguyên lý cảm ứng điện từ. Stator là bộ phận cố định của máy phát điện, có cuộn dây bên trong. Rôto là bộ phận quay, khi quay sẽ tạo ra từ trường, từ đó tạo ra điện áp trong cuộn dây stato. Vòng trượt được sử dụng làm kênh truyền năng lượng và tín hiệu, để cung cấp nguồn điện bên ngoài và tín hiệu điều khiển đến các bộ phận động cơ quay.
Thành phần của nó hoạt động như thế nào?
Vòng trượt thường bao gồm các vòng dẫn điện, bàn chải và vật liệu cách điện.
Vòng dẫn điện
Vòng dẫn điện có hình tròn, tiếp xúc trượt với chổi cố định và được lắp trên trục rôto. Nó được nối với cuộn dây rôto của động cơ để dẫn dòng điện tới mạch ngoài hoặc thiết bị điều khiển. Nó cũng có thể được kết nối với các mạch bên ngoài khác nhau, thay đổi giá trị điện trở của mạch rôto hoặc kết nối với bộ biến tần để điều chỉnh tốc độ của động cơ.
Chải
Bàn chải được làm bằng vật liệu carbon, tiếp xúc chặt chẽ với vòng dẫn điện và truyền dòng điện thông qua ma sát bề mặt không đổi. Thông thường, nó có dạng tiếp điểm trượt để phân bổ đều áp suất lên bề mặt của vòng dẫn điện và giảm mài mòn cục bộ.
Vật liệu cách điện
Một lựa chọn phổ biến của vật liệu cách nhiệt là POM. Nó có thể giúp vòng trượt duy trì sự cách ly điện và ngăn ngừa hiện tượng đoản mạch và rò rỉ dòng điện. Nó cũng giữ cho các mạch trong mỗi kênh hiện tại độc lập, do đó giảm nhiễu giữa các tín hiệu.
Vòng trượt giúp kết nối phần ứng quay của máy phát điện xoay chiều với mạch điện bên ngoài dễ dàng hơn mà không cần sử dụng dây cáp dài. Khi sử dụng, phần ứng của máy phát điện sẽ tạo ra điện áp xoay chiều một cách tự nhiên, điện áp này cũng xuất hiện trên các vòng trượt. Như trên hình, có hai vòng kim loại đồng trục R1 và R2 quay cùng với cuộn dây. Một đầu của cuộn dây nối với vòng trượt R1, đầu kia của cuộn dây nối với vòng trượt R2. Mỗi vòng trượt trên một bàn chải cố định. Hai chổi than B1 và B2 ấn nhẹ lần lượt vào vành trượt R1 và R2. Đầu kia của chổi đóng vai trò là cực của máy phát điện cho mạch ngoài. Mạch ngoài, tức là tải, được nối giữa các đầu còn lại của chổi than. Chổi B1 và B2 không quay cùng với cuộn dây và vòng trượt.
Lợi ích của việc sử dụng vòng trượt trong máy phát điện xoay chiều
Xoay liên tục
Vòng trượt cho phép rôto của máy phát điện xoay chiều tự do mà không có bất kỳ hạn chế vật lý hoặc vướng dây nào. Đồng thời, rôto duy trì kết nối điện liên tục với chổi than hoặc tiếp điểm của vòng trượt nên dòng điện có thể chạy liên tục.
Phát điện nhiều pha
Trong một số hệ thống điện lớn, máy phát điện xoay chiều nhiều pha có thể cung cấp nguồn điện ổn định và mạnh mẽ hơn. Vòng trượt có thể truyền và phân phối dòng điện một pha và nhiều pha, đồng thời giảm sự mất cân bằng dòng điện thông qua thiết kế vòng dẫn điện đa kênh hoặc hỗn hợp.
Điện trở thấp
Khi vòng trượt sử dụng vật liệu dẫn điện cao, cấu trúc tinh thể trong vật liệu này ổn định và hàm lượng tạp chất thấp. Do đó, khi vòng trượt dẫn dòng điện, nó có thể duy trì điện trở suất thấp và giảm nhiệt sinh ra do điện trở quá mức.
Thông số kỹ thuật linh hoạt
Vòng trượt có thể được tùy chỉnh theo các mẫu máy phát điện xoay chiều khác nhau, chẳng hạn như số lượng chổi than, số lượng kênh mạch và vật liệu. Nó cũng tương thích với các phương pháp lắp khác nhau, chẳng hạn như lắp mặt bích, lắp trục, v.v., để đáp ứng các giới hạn về không gian bên trong của máy phát điện.
Phần kết luận
Bây giờ chúng ta đã tìm hiểu nguyên lý làm việc và lợi ích của vòng trượt trong máy phát điện xoay chiều. Nó truyền tải điện, đồng thời tạo ra và phân phối nguồn điện xoay chiều trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm các nhà máy điện cho đến máy phát điện di động. Nếu bạn muốn biết thêm về vòng trượt, ByTune sẵn sàng dành cho bạn.