Cấu tạo động cơ điện

Động cơ điện một thuật ngữ chắc hẳn không còn gì xa lạ với chúng ta nữa. Tuy nhiên cấu tạo của động cơ điện có cấu tạo ra sao thì không phải ai cũng nắm rõ. Bài viết sau chúng tôi sẽ cùng các bạn tìm hiểu về cấu tạo của động cơ điện rõ hơn nhé!

Khái niệm về động cơ điện là gì?

Động cơ điện là một thiết bị với tác dụng biến đổi điện năng tạo thành cơ năng. Nói theo cách khác, có thể hiểu rằng các thiết bị tạo ra lực quay sẽ được gọi là động cơ.

Cấu tạo động cơ điện

Cấu tạo động cơ điện sẽ có những bộ phận cơ bản bao gồm có :

Động cơ điện sẽ có những bộ phận cơ bản bao gồm có :

Cuộn dây roto

Cuộn dây roto này được làm bằng dây đồng, sở dĩ người ta lựa chọn làm bằng đồng  vì nó là chất dẫn điện tuyệt vời. Dây đồng này được quấn trên một phần ứng. Cuộn dây này trở thành nam châm điện khi có dòng điện nào chạy ngang qua nó.

Phần ứng

Phần ứng giúp hỗ trợ cuộn dây và có thể giúp cho nam châm điện trở nên mạnh hơn. Điều này giúp cho động cơ hoạt động hiệu quả hơn.

Nam châm vĩnh cửu

Có 2 nam châm vĩnh cửu. Chúng được tạo ra một từ trường ổn định để cuộn dây quay khi có dòng điện chạy trong nó.

Một số loại động cơ sẽ có nam châm điện thay vì nam châm vĩnh cửu. Chúng sẽ được làm từ nhiều cuộn dây đồng hơn.

Cổ góp

Mỗi đầu của cuộn dây nối với một trong hai nửa cổ góp. Cổ góp này sẽ hoán đổi các cuộn dây qua mỗi nửa lượt.

Chổi than

Chổi than nhấn vào cổ góp. Chúng giữ liên lạc với cổ góp dù cho nó đang quay tròn. Dòng điện chạy vào và ra khỏi động cơ nhờ các chổi than. Trong động cơ, các chổi than thường làm từ carbon.

Tấm thép

Tấm thép này được làm bằng vật liệu từ tính liên kết hai nam châm vĩnh cửu. Ở thực tế, biến chúng thành nam châm hình móng ngựa.

Nguyên lý vận hành của động cơ điện khi làm việc

Động cơ điện thường sẽ bao gồm 2 bộ phận chính: bộ phận đứng yên và chuyển động, được quấn nhiều vòng dây dẫn hay được sắp xếp thêm 1 nam châm vĩnh cửu. Khi cuộn dây trên bộ phận rotor và stato nối vào nguồn điện, xung quanh nó sẽ xuất hiện các từ trường. Khi này, tương tác từ trường của rotor và stator trong động cơ tạo sự chuyển động quay của rotor xung quanh trục hoặc 1 momen.

Thông thường, các động cơ điện hoạt động theo nguyên lý điện từ. Tùy cấu tạo của động cơ mà nguyên lý khác nhau: có lực tĩnh điện kết hợp hiệu ứng điện áp. Các động cơ điện từ hay dựa vào nguyên lý có 1 lực cơ học trên 1 cuộn dây có dòng điện chạy ngang qua được nằm trong 1 từ trường. Các động cơ từ đều xoay nhưng cũng có một số động cơ chuyển động tuyến tính.

Muốn động cơ hoạt động tốt, stato của động cơ cần phải cấp thêm 1 dòng điện xoay chiều. Dòng điện chạy qua dây quấn stato sẽ tạo nên 1 từ trường quay với 1 tốc độ: n = 60.f/ p (vòng/ phút).  Trong đó: f là tần số của nguồn điện, p là số đối cực của phần dây quấn stator.

Trong quá trình quay động cơ, từ trường quét qua hầu hết các thanh dẫn của rotor, vì thế xuất hiện trong nó 1 sức điện động cảm ứng. Vì dây quấn roto được kín mạch nên sức điện động này tạo thành dòng điện ở trong các thanh dẫn của roto. Các thanh dẫn này có dòng điện nằm trong từ trường, nên chúng tương tác với nhau để tạo ra lực điện từ đặt vào trong các thanh dẫn.

Tổng hợp các lực này tạo nên 1 momen quay đối với trục roto, đồng thời làm roto quay theo chiều quay từ trường. Khi động cơ hoạt động, tốc độ roto (ký hiệu n) luôn nhỏ hơn tốc độ quay từ trường (ký hiệu n1).

Làm roto quay chậm lại, nên nó luôn nhỏ hơn n1, vì thế nên động cơ còn được gọi là động cơ không đồng bộ. Độ sai lệch tốc độ của roto với tốc độ của từ trường được gọi là hệ số trượt, ký hiệu S và được tính vào khoảng 2% đến 10%.

Ứng dụng của động cơ điện

Động cơ điện được lựa chọn  sử dụng rất phổ biến. Từ dân dụng cho đến trong công nghiệp nhẹ hay công nghiệp nặng.

Động cơ điện này có mặt ở hầu như trong các hệ thống thiết kế có chuyển động.

Ví dụ cụ thể như:

Sử dụng để kéo đầu bơm ly tâm hay là bơm trục vít…

Trong máy bơm chất lỏng tại các nhà máy công nghiệp như: F&B, dầu mỏ hay dệt nhuộm, xử lý những nước thải…

Xem thêm: Motor điện 3 pha

Motor điện 1 pha

Giảm tốc 3 pha