Động cơ điện là gì? Nguyên tắc hoạt động của động cơ điện

Động cơ điện là gì? Nó chính là một thiết bị có nhiệm vụ biến đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ. Chúng có mặt tại tất cả các thiết bị từ nhỏ cho đến lớn nhất. Từ các thiết bị gia đình như quạt điện, tủ lạnh, máy giặt,… đến máy móc công nghiệp sản xuất. Để tìm hiểu thêm về động cơ điện, các bạn hãy đọc bài viết dưới đây của chúng tôi nhé!

Động cơ điện là gì?

Động cơ điện là gì? Đó chính là thiết bị điện dùng để chuyển đổi năng lượng điện sang năng lượng cơ. Còn thiết bị điện dùng để chuyển đổi năng lượng cơ sang năng lượng điện gọi là máy phát điện. Chúng ta sẽ dễ dàng bắt gặp những động cơ điện trong cuộc sống hàng ngày như quạt điện, tủ lạnh, máy giặt, máy bơm nước, máy hút bụi,…

Ứng dụng của động cơ điện là gì?

Động cơ điện là thiết bị sử dụng phổ biến nhất trong các lĩnh vực của cuộc sống hàng ngày. Chúng có mặt ở những động cơ nhỏ nhất dùng trong lò vi sóng để chuyển động đĩa quay, các thiết bị xây dựng như máy khoan đến các thiết bị gia đình như máy giặt,… tất cả đều sử dụng động cơ điện.

Ở một số nước hiện đại, động cơ điện được dùng trong các phương tiện di chuyển công cộng như đầu máy xe lửa. Dùng trong công nghệ thông tin như máy tính như ổ cứng, ổ quang,…

Nguyên tắc hoạt động của động cơ điện là gì?

Động cơ điện được cấu tạo gồm 2 phần chính là phần đứng yên (stato) và phần chuyển động (roto) được quấn nhiều vòng từ dây dẫn. Khi cuộn dây trong roto và stato được nối với nguồn điện thì từ trường sẽ xuất hiện. Lúc này, từ trường sẽ tạo ra chuyển động quay của roto quanh trục cố định.

Phần lớn các động cơ điện hiện nay được hoạt động theo nguyên lý điện từ. Bên cạnh đó còn có các nguyên lý khác như lực tĩnh điện và hiệu ứng điện áp.
Phần lớn động cơ từ đều có chuyển động xoay nhưng cũng có một số động cơ tuyến tính. Trong động cơ chuyển động xoay, phần chuyển động được gọi là roto, và phần đứng yên gọi là stato.

Các thông số kỹ thuật giúp bạn lựa chọn động cơ điện phù hợp nhất

Cực Motor (Pole) thể hiện tốc độ vòng/phút

• P2: 2800 có thể dùng cho các máy cần tốc độ 2800 – 3000 vòng/phút
• P4: 1400 có thể dùng cho các máy cần tốc độ 1400 – 1500 vòng/phút
• P6: 960 có thể dùng cho các máy cần tốc độ 900 – 1000 vòng/phút
• P8: 700 có thể dùng cho các máy cần tốc độ 700 – 720 vòng/phút

Các ký hiệu trên tem động cơ điện hay động cơ điện CG

• kW/ HP: Công suất của động cơ với đơn vị (kW) hay mã lực HP (viết tắt cho từ Horsepower – sức ngựa)
• 1HP = 0.75 kW, được quy ước trong công nghiệp hàng ngày
• RPM – Round Per Minute: Tốc độ vòng/phút
• Vg/ph: Tốc độ quay của trục động cơ với đơn vị vòng/phút
• One Phase/Three Phase: Động cơ chỉ được sử dụng với lưới điện xoay chiều 1 pha hoặc 3 pha
• VOLS: Điện áp định mức (V) cấp cho động cơ phổ biến 220V hoặc 380V
• INS.CL (insulating class): Cấp chịu nhiệt
• IP – Ingress of protection: Cấp bảo vệ động cơ với bên ngoài
• Cấp bảo vệ IP55 là cấp bảo vệ cao nhất cho các motor thông dụng. Với cấp bảo vệ này, dù là tác động nhỏ nhất cũng không ảnh hưởng đến motor.
• Hz: Tần số lưới điện xoay chiều 50Hz thông dụng nhất tại Việt Nam
• AMP: Ampe dòng điện định mức của động cơ
• mF/V~: Với động cơ 1 pha 220V thì mF/V là giá trị điện dung của tụ điện hoặc điện áp xoay chiều, cho phép tụ điện hoạt động lâu mà không bị trục trặc hay hỏng hóc gì
• Hệ số Cos của động cơ: Hệ số này càng tiến gần đến 1 thì động cơ điện tiết kiệm lượng điện năng càng lớn.
• Chế độ làm mát IEC: Chế độ làm mát này sẽ hiệu quả nhất khi bạn chọn chế độ làm mát toàn phần

Hiệu suất chuyển hóa năng lượng trong động cơ điện

EFF1, EFF2, EFF3

Đây đều là các tiêu chuẩn nhằm mục đích khuyến khích và yêu cầu các nhà máy thiết kế, chế tạo ra các động cơ điện tiết kiệm điện năng và chống ô nhiễm môi trường. Cụ thể:

• EFF3 for Standard Efficiency: Tiêu chuẩn về hiệu suất sử dụng điện năng và khả năng giảm ô nhiễm môi trường.
• EFF2 for Improved Efficiency: Tiêu chuẩn về tiết kiệm điện năng và bảo vệ môi trường đã được nâng cấp.
• EFF1 for High Efficiency: Tiêu chuẩn tiết kiệm điện năng và bảo vệ môi trường đã được xử lý ở công nghệ cao cấp nhất.

IE1, IE2, IE3

Lý do xuất hiện bộ 3 tiêu chuẩn này nhằm phát triển một bộ tiêu chuẩn có tính toàn cầu hơn. Cụ thể:

• IE: Tiêu chuẩn hiệu suất về sự chuyển hoá năng lượng từ điện năng sang cơ năng cho động cơ không đồng bộ ba pha trong dải công suất từ 0.75 kW đến 375 kW.
• IE1: Tiêu chuẩn về tiết kiệm điện năng và bảo vệ môi trường đã được nâng cấp
• IE2: Tiêu chuẩn tiết kiệm điện năng và bảo vệ môi trường đã được xử lý ở công nghệ cao cấp nhất
• IE3 = Premium Efficiency

Hướng dẫn cách chọn động cơ điện thích hợp nhất

Chọn động cơ điện 1 chiều

Động cơ 1 chiều cho phép thay đổi giá trị của momen và véc tơ vận tốc tức thời gốc trong một khuôn khổ rất rộng. Ưu điểm của động cơ điện 1 chiều là khởi động êm, đảo chiều dễ dàng. Động cơ điện 1 chiều được sử dụng nhiều trong các thiết bị di chuyển bằng điện như thang máy, máy trục,…

Chọn động cơ điện xoay chiều ba pha đồng bộ

Động cơ điện xoay chiều ba pha đồng bộ có ưu điểm là vận tốc gốc không đổi, không phụ thuộc vào giá trị của trọng lực vận chuyển.

Động cơ điện xoay chiều 3 pha đồng bộ được ứng dụng trong những trường hợp hiệu suất động cơ và trị số cos<p sở hữu vai trò quyết định như việc mở máy và dừng máy.

Chọn động cơ ba pha không đồng bộ

• Roto dây quấn: Động cơ điện loại này cho phép điều chỉnh véc tơ vận tốc tức thời trong một khuôn khổ nhỏ hơn 5%. Thiết bị phù hợp để sử dụng khi cần điều chỉnh trong khuôn khổ hẹp để cho ra vận tốc phù hợp của dây truyền kỹ thuật đã được lắp đặt.
• Roto lồng sóc: Với kết cấu đơn giản, dễ bảo quản, sở hữu thể mắc trực tiếp vào lưới điện ba pha. Ưu điểm này giúp roto lồng sóc không cần biến đổi điện áp khi sử dụng.

Bí quyết sử dụng động cơ điện an toàn và hiệu quả

Nguyên tắc cơ bản khi sử dụng động cơ điện là gì?

Để sử dụng động cơ điện an toàn và hiệu quả, trước khi khởi động, bạn cần tuân thủ những nguyên tắc cơ bản sau:

• Đánh giá độ ẩm trong động cơ điện. Nếu độ ẩm vượt mức cho phép thì cần phải sấy khô.
• Đánh giá phương pháp đấu điện của động cơ, hệ thống bảo vệ điện. Nếu hệ thống đầu dây của hệ thống bảo vệ không xúc tiếp hoặc xúc tiếp kém thì không được cho khởi động.
• Kiểm tra điện áp bằng đồng hồ. Nếu điện áp vượt hoặc thấp hơn 5% thì buộc phải sử dụng ổn áp điện.
• Đánh giá dây dẫn điện từ trạm điện tới thiết bị. Nếu dây dẫn nhỏ thì phải thay dây dẫn mới to hơn để đảm bảo đúng công suất.

Một số lưu ý về động cơ điện là gì?

Bên cạnh đó, bạn cũng cần ghi nhớ 1 số lưu ý nhỏ sau đây để động cơ hoạt động tốt nhất:

• Các đầu tiếp xúc phải được kiểm tra và hàn lại, siết chặt để tránh mô ve
• Động cơ điện khi chạy phải tuân theo hướng của các thiết bị. Nếu ngược chiều quay thì nên đảo phương pháp đấu của động cơ điện theo lược đồ đấu.
• Trường hợp động cơ điện hoạt động bị nóng quá thì bạn cần xem lại các đánh giá ban đầu để đề phòng các trường hợp xấu nhất.
• Ngắt cầu dao của thiết bị và cầu dao tổng khi mất điện để đề phòng điện quay lại làm hỏng động cơ.
• Tổn thất điện năng phụ thuộc vào hệ số Cos của động cơ. Do đó, những động cơ với hệ số Cos nhỏ thì hao phí điện năng lớn.

Như vậy, bài viết trên đã cung cấp đầy đủ những kiến thức về động cơ điện là gì, nguyên tắc hoạt động cùng cách chọn được động cơ điện tốt nhất. Hy vọng những kiến thức chúng tôi cung cấp sẽ mang đến cho bạn tính ứng dụng cao trong thực tế.