Motor điện là gì, cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Ngày nay, motor điện được dùng trong hầu hết các lĩnh vực, từ động cơ nhỏ trong lò vi sóng, thiết bị gia dụng các đồ nghề như máy khoan cầm tay. Vậy chúng có cấu tạo như thế nào, đặc điểm ra sao? Long Phú cùng các bạn tìm hiểu nhé!

Induction motor là thuật ngữ được sử dụng phổ biến trong các thông tin của máy móc. Đây là tên gọi tiếng anh của động cơ điện cảm ứng. Motor còn được gọi là mô tơ hay động cơ. Đây là một thiết bị tạo ra chuyển động, sử dụng để chỉ một động cơ điện hoặc một động cơ đốt trong. Thiết bị này dùng để chuyển đổi năng lượng điện sang năng lượng cơ.

Cấu tạo motor

Cấu tạo của một mô tơ điện được phân chia thành 2 phần riêng biệt đó là: stator và rotor.

Phần tĩnh - Stator

Lõi thép: bộ phận dẫn từ của thiết bị, có hình dạng trụ rỗng, được làm từ các lá thép kỹ thuật điện. Độ dày của chúng là 0.35 đến 0.5mm, được dập theo kiểu hình vành khăn, sơn bao phủ và phía trong có xẻ rãnh để đặt vừa dây quấn, rồi ghép lại.

Dây quấn: Những dây quấn stator thường làm bằng chất liệu nhôm hoặc đồng và được đặt trong rãnh lõi thép. Bên cạnh 2 bộ phận chính trên thì stator còn có các bộ phận phụ để bao bọc lõi thép hay còn gọi là vỏ máy. Lớp bao bọc này được làm bằng gang, nhôm giúp giữ lõi thép chặt, ở phía dưới là chân đế nhằm bứt vào bệ máy chắc chắn. Hai đầu có 2 nắp đồng chất với vật liệu của vỏ máy, trong nắp này có bạc đạn hay gọi là ổ đỡ để đỡ trục quay của rotor.

Phần quay - Rotor

Lõi thép: dạng hình trụ tròn và đặc được làm từ nhiều lá thép kỹ thuật điện, ghép lại dập thành hình dĩa và ép chặt. Trên mặt có những đường rãnh để lắp dây quấn hay các thanh dẫn. Lõi thép với trục quay sẽ được ghép chặt với nhau và để trên vị trí ổ đỡ của stator.

Dây quấn: Có 2 loại rotor là dây quấn và lồng sóc.

• Rotor lồng sóc: được chế tạo từ phương pháp đúc nhôm vào những rãnh của rotor để hình thành nên các thanh nhôm. Xong sẽ nối ngắn mạch ở cả hai đầu và đúc thêm một số cánh gạt giúp làm mát khi rotor quay.
• Rotor dây quấn: Khá giống với stator nhưng có moment quay lớn hơn, kết cấu phức tạp và giá thành khá cao.

Dây quấn lúc này được tạo thành từ 2 vòng ngắn mạch và các thanh nhôm có dạng như 1 lồng nên tên gọi rotor lồng sóc ra đời. Những đường rãnh trên rotor được dập xiên với trục giúp giảm bơm hiện tượng rung chuyển và cải thiện đặc tính mở máy.

Phân loại động cơ điện

Phân loại theo dòng điện

Động cơ điện được thiết kế thành dòng điện xoay chiều với nhiều kiểu động cơ và công suất khác nhau. Theo sơ đồ đấu nối điện, người ta có thể phân động cơ điện ra làm 2 loại chính: 

• Động cơ điện 1 pha: Là loại động cơ dây quấn stato chỉ có 1 cuộn dây pha, còn nguồn cấp là 1 dây pha và 1 dây nguội (có thêm tụ điện để làm cho lệch pha). Tuy nhiên nếu chỉ có 1 cuộn dây pha thì động cơ điện sẽ không tự mở máy được vì từ trường 1 pha chính là từ trường đập mạch.  Để động cơ 1 pha có thể tự mở máy được, có thể dùng nhiều phương pháp khác nhau. Động cơ điện 1 pha hiện nay đang được sử dụng rất nhiều trong sản xuất và đời sống, chẳng hạn như: máy bơm nước, các loại máy nén khí, tời kéo, các dụng cụ cầm tay,…
• Động cơ điện 3 pha: Khi dòng điện xoay chiều 3 pha đi qua phần dây quấn stator sẽ có điều cực kỳ thú vị xảy ra đó là nó tạo nên 1 từ trường quay rotating magnetic field (viết tắt la RMF). Do vậy giống như hiện tượng ở phía trên, dòng điện sẽ được tạo ra bên trong các thanh dẫn của bộ phận roto lồng sóc và nó sẽ bắt đầu quay.

Phân loại trong thực tế

Động cơ đồng bộ: Đây là cấu trúc động cơ vô cùng đặc biệt mà rôto quay cùng tốc độ với từ trường Stator. Có 2 loại động cơ đồng bộ:

• Kích từ độc lập: Được sử dụng nguyên tắc giống như động cơ từ.
• Kích từ trực tiếp: Sử dụng nam châm vĩnh cửu.

Động cơ không đồng bộ: Những động cơ nào hoạt động dựa trên nguyên tắc cảm ứng điện từ đều được gọi tắt là động cơ không đồng bộ. Sự trượt giữa tốc độ quay của từ trường kết hợp với tốc độ quay chậm hơn của rotor đã thể hiện bản chất không đồng bộ của quá trình vận hành động cơ điện tử.

Động cơ không đồng bộ có 1 thành phần quay (roto) được mô phỏng tương tự như kiểu lồng sóc. Ngoài ra, động cơ không đồng bộ còn sử dụng cuộn dây nhằm giảm bớt áp lực từ dòng khởi động của động cơ nhờ vào việc các điện trở được đấu nối trực tiếp vào trong mỗi cuộn dây.

Nguyên tắc hoạt động của motor điện

Phần chính của motor điện (động cơ điện) gồm phần đứng yên (stator) và phần chuyển động (rotor) được quấn nhiều vòng dây dẫn hay có nam châm vĩnh cửu. Khi cuộn dây trên rotor và stator được nối với nguồn điện, xung quanh nó tồn tại các từ trường, sự tương tác từ trường của rotor và stator tạo ra chuyển động quay của rotor quanh trục hay 1 mômen.

Phần lớn các motor điện (động cơ điện) hoạt động theo nguyên lý điện từ, nhưng loại động cơ dựa trên nguyên lý khác như lực tĩnh điện và hiệu ứng điện áp cũng được sử dụng. Nguyên lý cơ bản mà các động cơ điện từ dựa vào là có một lực lực cơ học trên một cuộn dây có dòng điện chạy qua nằm trong một từ trường. Lực này theo mô tả của định luật lực Lorentz và vuông góc với cuộn dây và cả với từ trường.

Phần lớn động cơ từ đều xoay nhưng cũng có động cơ tuyến tính. Trong động cơ xoay, phần chuyển động được gọi là rotor, và phần đứng yên gọi là stator.

Ứng dụng của motor điện

Các motor điện với kích thước nhỏ hơn sẽ ứng dụng trong sản xuất các thiết bị điện dân dụng như: quay lồng máy giặt áo quần, quay bát đĩa trong lò vi sóng, máy rửa bát, quay đĩa CD trong đầu đĩa, quay cánh quạt trong máy quạt hay quay mũi khoan…

Motor điện dùng nhiều trong các hệ thống máy móc, dây chuyền sản xuất trong các nhà máy cơ khí, lắp ráp linh kiện điện tử, sản xuất ô tô, đóng gói thành phẩm, chế biến thực phẩm, hóa chất, phân bón, thức ăn gia súc…

Bên cạnh đó, motor điện còn được dùng nhiều trong lĩnh vực giao thông, vận tải hàng hóa với các đầu xe cơ giới, xe lửa dùng động cơ điện để hoạt động tiết kiệm chi phí, hiệu quả.

Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật ngày nay, con người ứng dụng các motor điện trong công nghệ máy tính, thiết bị và linh kiện cấu thành, đó là các ổ quang và ổ cứng.

Những lưu ý khi mua motor điện

Người mua nên nắm rõ các thông số cơ bản của một motor như sau:

• Ampe định mức: Thông số này cần phải trùng khớp với thiết bị lắp motor để không xảy ra hiện tượng cháy nổ.
• Hệ số cos của động cơ: Người dùng nên chọn hệ số cos lớn thì lúc này nó sẽ tiết kiệm điện năng khi làm việc lâu dài, cũng như mát hơn, tránh tăng sinh nhiệt.
• Phải đo đạc chính xác và cẩn thận thân và trục nhất là khi có nhu cầu sử dụng những động cơ được sản xuất trước năm 2000. Vì so với các loại sản xuất sau năm 2000 thì nó bé hơn nhiều.
• Đối với các thiết bị dùng trong môi trường dễ cháy nổ thì nên dùng loại motor chống cháy nổ để hạn chế tối đa sự cố có thể xảy ra.
• Đối với động cơ dùng trong những môi trường ẩm ướt, mưa, bụi thì nên chọn loại IP5 để không ảnh hưởng đến chi tiết, linh kiện, thành phần bên trong.

Bài viết trên là tổng hợp các kiến thức về motor điện. Nếu quý khách có nhu cầu tư vấn lắp đặt trang thiết bị cơ điện, mạch điện, thang máng cáp, các sản phẩm về điện và tủ điện, động cơ điện, vui lòng liên hệ theo thông tin bên dưới để được tư vấn nhé:

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI KỸ THUẬT LONG PHÚ

VPGD: 90/14/56 Trần văn Ơn, P. Tân Sơn Nhì, Q. Tân Phú, Tp.HCM

Xưởng Sản Xuất: 149/114 Tân Thới Nhất 17, Phường Tân Thới Nhất, Quận 12, Thành phố Hồ Chí Minh

Hotline: 090 826 9768

Email: infolp@longphutec.com

Website: https://longphutec.com/