Động cơ điện là thiết bị phổ biến, được sử dụng ở bất cứ nơi đâu thực hiện nhiệm vụ chính đó là chuyển đổi điện năng thành cơ năng, mỗi một loại lại có kích thước khác nhau. Để hiểu rõ hơn khái niệm động cơ điện là gì? Cấu tạo và phân loại, quý bạn đọc hãy theo dõi nội dung thông tin có trong bài viết dưới đây.
Nội dung bài viết
Động cơ điện là gì?
Động cơ điện là máy điện dùng để chuyển đổi năng lượng điện sang năng lượng cơ học. Hầu hết các động cơ điện đều hoạt động dựa trên hiệu ứng điện từ. Một số loại sẽ là động cơ áp điện hoạt động dựa trên hiệu ứng áp điện, thường là động cơ cỡ nhỏ hoặc siêu nhỏ.
Quạt điện, tủ lạnh, máy hút bụi, máy bơm nước,….là các động cơ điện được sử dụng phổ biến trong gia đình. Với các động cơ điện là máy dùng để chuyển đổi từ cơ sang điện được gọi là máy phát điện. Máy phát điện có 2 loại đó là máy phát điện xoay chiều và một chiều.
Cấu tạo động cơ điện
Động cơ điện có cấu tạo không quá phức tạp, gồm có 2 phần chính đó là phần đứng yên (stato) và phần chuyển động (roto). Cụ thể:
Phần đứng yên (Stato)
- Vỏ lõi được làm bằng vật liệu thép đúc, thực hiện nhiệm vụ bảo vệ mạch từ cùng với tấm chắn để đảm bảo stato được cố định trong cấu trúc động cơ.
- Lõi stato được làm từ sắt nõn, có cấu tạo tương tự với lõi stato của máy điện dị bộ dây quấn, phần ứng như dây quấn 3 pha của máy điện dị bộ.
Phần đứng yên (Roto)
- Lõi thép được làm bằng các lá thép được xử lý kỹ thuật điện
- Thanh dẫn được làm bằng vật liệu đồng hoặc nhôm
- Vòng đoản mạch gồm 2 vòng được đặt ở 2 đầu của roto
Nguyên tắc hoạt động của động cơ điện
Như đã thông tin ở trên, phần chính của động cơ điện gồm có 2 phần đó là phần đứng yên và phần chuyển động; được cuốn nhiều vòng dây dẫn hay có nam châm vĩnh cửu. Khi cuộn dây trong roto và stato được nối với nguồn điện, xung quanh nó tồn tại các từ trường, sự tương tác từ trường của rotor và stato tạo ra chuyển động quay của roto quanh trục hay 1 momen.
Phần lớn, các động cơ điện hoạt động dựa theo nguyên lý điện từ, ngoài ra còn dựa theo nguyên lý khác như lực tĩnh điện, hiệu ứng điện áp.
Nguyên lý cơ bản mà các động cơ điện dựa vào đó chính là có các lực cơ học học trên một cuộn dây, dòng điện chạy qua nằm trong một từ trường. Lực này dựa theo mô tả của định luật Lorentz và vuông góc với cuộn dây và cả từ trường. Động cơ từ đều xoay là phần lớn nhưng cũng có động cơ tuyến tính. Trong động cơ xoay, phần chuyển động được gọi là rotor, phần đứng yên là stator.
Dòng điện xoay chiều là gì? – Cách tạo ra dòng điện xoay chiều
Phân loại động cơ điện
Dựa theo nhiều tiêu chí khác nhau, động cơ điện được chia làm nhiều loại, cụ thể:
Phân loại dựa theo dòng điện
Động cơ điện được thiết kế thành dòng điện xoay chiều với nhiều kiểu động cơ, công suất khác nhau. Theo đó, có 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. Tuy nhiên, nếu chỉ có 1 cuộn dây pha thì động cơ điện sẽ không tự mở máy được vì trường 1 pha chính là từ trường đập mạch. Động cơ điện 1 pha được sử dụng nhiều trong sản xuất, đời sống như máy bơm nước, máy nén khí, tời kéo,…
Động cơ điện 3 pha: Khi dòng điện xoay chiều 3 pha đi qua, phần dây quấn stator sẽ tạo nên 1 trường quay rotating magnetic field. Do đó, giống như hiện tượng ở phía trên, dòng điện được tạo ra bên trong các thanh dẫn của bộ phận roto lồng sóc, nó sẽ bắt đầu quay.
Công suất là gì? Công thức tính công suất tiêu thụ dòng điện
Phân loại động cơ điện trong thực tế
Động cơ đồng bộ: Đây là cấu trúc động cơ vô cùng đặc biệt mà roto quay cùng tốc độ với từ trường stator. Có 2 loại động cơ đồng bộ là:
- Kích từ độc lập: Sử dụng nguyên tắc giống như động cơ từ
- Kích từ trực tiếp: Sử dụng nam châm vĩnh cửu
Động cơ không đồng bộ: Các động cơ hoạt động dựa trên nguyên tắc cảm ứng điện từ đều được gọi là động cơ không đồng bộ. Sự trượt giữa tốc độ quay của từ trường kết hợp với tốc độ quay chậm hơn của roto đã thể hiện được bản chất không đồng bộ của quá trình vận hành động cơ điện tử. Động cơ không đồng bộ có 1 thành phần quay 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 cuộn dây.
Ứng dụng của động cơ điện
Động cơ điện được sử dụng trong hầu hết các lĩnh vực từ các động cơ nhỏ dùng trong lò vi sóng để chuyển động địa quay hay trong các máy đọc đĩa đến các đồ nghề như máy khoan, máy gia dụng, sự hoạt động của thang máy hay các hệ thống thông số dựa vào động cơ điện.
Ở nhiều quốc gia trên thế giới, động cơ điện được sử dụng trong các phương tiện vận chuyển đặc biệt là trong các đầu máy xe lửa. Trong công nghệ máy tính, động cơ điện được sử dụng trong ổ cứng, ổ quang – các động cơ này rất nhỏ.
Trên đây là các thông tin về động cơ điện, hy vọng sẽ giúp ích bạn. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào cần được hỗ trợ, quý bạn đọc hãy liên hệ tới ruaxetudong.org để được giải đáp nhanh chóng.
