Mô tơ là gì ? Đặc điểm cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Mô tơ là gì? Nói một cách đơn giản, nó là một thiết bị tạo ra được chuyển động. Nó ám chỉ một động cơ điện hoặc một động cơ đốt trong. Các mô tơ điện thường gặp nhất trong các hộ gia đình là quạt điện, tủ lạnh, máy bơm,…

Cấu tạo của mô tơ là gì?

Cấu tạo của mô tơ điện khi không đồng bộ sẽ phụ thuộc vào loại vỏ bọc và hệ thống làm mát. Với vỏ bọc có 2 loại là kín và hở. Còn đối với hệ thống làm mát bằng cánh quạt thông gió đặt ở bên trong hay bên ngoài động cơ điện.

Tóm lại, mô tơ có hai phần chính là phần tĩnh và phần quay.

Phần tĩnh mô tơ là gì?

Phần tĩnh còn có tên gọi khác là stato. Gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn.

Lõi thép

Là bộ phận có dạng hình trụ rỗng với chức năng dẫn từ cho máy. Lõi thép được làm bằng các lá thép kỹ thuật có độ dày từ 0,35 đến 0,5 mm. Lõi thép được dập theo hình vành khăn, phía trong có xẻ rãnh đặt vừa dây quấn và được sơn phủ trước khi ghép lại.

Dây quấn

Dây quấn được làm bằng chất liệu đồng hoặc nhôm đặt trong các rãnh của lõi thép.

Ngoài lõi thép và dây quấn thì còn bộ phận phụ bao bọc lõi thép là vỏ máy. Nó được làm bằng nhôm hoặc gang dùng để giữ chặt lõi thép. Bên dưới cùng là chân đế để bắt chặt vào bệ máy. Hai đầu có hai nắp làm bằng vật liệu cùng loại với vỏ máy. Phía bên trong nắp có ổ đỡ dùng để đỡ trục quay của roto.

Phần quay mô tơ là gì?

Phần quay còn có tên gọi là roto, gồm có lõi thép, dây quấn và trục máy.

Lõi thép

Lõi thép có dạng hình trụ đặc, được làm bằng các lá thép kỹ thuật điện. Chúng được dập thành hình dĩa và ép chặt lại. Trên mặt có các đường rãnh để đặt vừa dây quấn. Lõi thép được ghép chặt với trục quay và đặt trên hai ổ đỡ của stato.

Dây quấn

Dây quấn phụ thuộc vào loại roto. Hiện nay trên thị trường có 2 loại là roto lồng sóc và roto dây quấn.

• Roto dây quấn có hệ thống dây quấn giống như stato. Loại này có ưu điểm là mômen quay lớn. Nhược điểm là kết cấu phức tạp, giá thành tương đối cao.
• Roto lồng sóc: Cấu tạo dây quấn của roto này rất khác với dây quấn của stato. Nó được chế tạo bằng cách đúc nhôm vào các rãnh của roto. Từ đó tạo ra được các thanh nhôm và được nối ngắn mạch ở hai đầu. Điểm đặc biệt là nó được đúc thêm các cánh quạt để làm mát bên trong khi roto quay.

Phần dây quấn được tạo từ các thanh nhôm và hai vòng ngắn mạch có hình dạng như một cái lồng nên gọi là rôto lồng sóc. Các đường rãnh trên rôto thông thường được dập xiên với trục, nhằm cải thiện đặc tính mở máy và giảm bớt hiện tượng rung chuyển do lực điện từ tác dụng lên rôto không liên tục.

Nguyên lý hoạt động của mô tơ điện

Stato của động cơ cần được cấp dòng điện xoay chiều để hoạt động. Dòng điện qua dây quấn stato sẽ tạo ra từ trường quay với tốc độ: n=60 (vòng/phút).

Trong quá trình quay, từ trường được tạo ra sẽ quét qua các thanh dẫn của roto. Suất điện động cảm ứng sẽ xuất hiện. Bởi dây quấn roto là mạch kín nên suất điện động tạo ra được dòng điện trong các thanh dẫn của roto. Các thanh dẫn có dòng điện sẽ tương tác với nhau ngay tại từ trường. Tạo ra lực điện từ đặt vào các thanh dẫn.

Tổng hợp các lực này sẽ tạo ra mômen quay đối với trục roto. Roto lúc này sẽ được quay theo chiều của từ trường.

Khi ĐC làm việc, tốc độ quay của roto sẽ chậm hơn tốc độ quay của từ trường. Động cơ lúc này được gọi là động cơ không đồng bộ.

Độ sai lệch giữa tốc độ roto và tốc độ từ trường được gọi là hệ số trượt, ký hiệu là S.

Hiện nay, hệ số trượt chủ yếu rơi vào khoảng 2% đến 10%

Tìm hiểu về động cơ điện một chiều

Phân loại động cơ điện một chiều

Có 4 loại động cơ điện một chiều đang được sử dụng nhiều nhất hiện nay:

• Động cơ điện kích từ song song: Cuộn dây kích từ được nối song song với phần ứng của mô tơ.
• Động cơ điện một chiều kích từ độc lập: Phần ứng và phần kích từ được kết nối từ hai nguồn riêng rẽ.
• Động cơ điện kích từ hỗn hợp: Được cấu tạo từ 2 cuộn dây kích từ. Một cuộn nối song song với phần ứng và một cuộn nối trực tiếp với phần ứng.
• Động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp: Cuộn dây kích từ được gắn nối tiếp với phần ứng của mô tơ.

Ưu điểm và nhược điểm của động cơ điện một chiều

Tuy có vị trí rất quan trọng trong ngành giao thông vận tải, cơ khí nhưng động cơ điện 1 chiều vẫn có những nhược điểm. Đó là so với động cơ không đồng bộ để chế tạo động cơ điện một chiều cùng kích thước thì giá thành lớn hơn. Lý do sử dụng nhiều kim loại màu, bảo quản, chế tạo cổ góp phức tạp. Nên đôi khi sẽ vận hành kém độ chính xác và không đảm bảo an toàn trong các môi trường nguy hiểm, dễ cháy nổ.

Nhưng ưu điểm của động cơ điện 1 chiều vẫn rất nổi bật. Ưu điểm của động cơ điện một chiều là dùng làm động cơ điện hay máy phát điện trong nhiều điều kiện làm việc khác nhau. Điều chỉnh, thay đổi tốc độ và khả năng làm việc trong điều kiện quá tải. Điều chỉnh chính xác mạch điều khiển, đạt chất lượng cao hơn so với động cơ điện không đồng bộ.

Bài viết trên đã cung cấp đầy đủ những thông tin về mô tơ điện. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị này. Bài viết cũng cung cấp thêm kiến thức về động cơ điện 1 chiều. Hy vọng những thông tin đó sẽ giúp ích được cho bạn trong cuộc sống hàng ngày.