Động cơ điện | Các loại động cơ điện phổ biến trên thị trường

Động cơ điện ngày nay đa dạng và dễ sử dụng hơn bao giờ hết. Khi lập kế hoạch cho một hệ thống điều khiển chuyển động, việc lựa chọn động cơ là vô cùng quan trọng. Động cơ phải phù hợp với mục đích và mục tiêu hiệu suất tổng thể của hệ thống.

Động cơ điện là gì

Động cơ điện là thiết bị biến đổi điện năng thành cơ năng. Nói cách khác, các thiết bị tạo ra lực quay được gọi là động cơ.

Cấu tạo động cơ điện

Một động cơ điện có cấu tạo cơ bản bao gồm một số bộ phận nhất định, chúng là:

Cuộn dây rôto

Cuộn dây được làm bằng dây đồng, bởi vì đồng là chất dẫn điện tuyệt vời. Nó được quấn trên một phần ứng. Cuộn dây trở thành nam châm điện khi có dòng điện chạy qua nó.

Phần ứng

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

Nam châm vĩnh cửu

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

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

Cổ góp

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

Chổi than

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

Tấm thép

Được làm bằng vật liệu từ tính liên kết hai nam châm vĩnh cửu. Và trên thực tế, biến chúng thành một nam châm hình móng ngựa.

Nguyên lý động cơ điện

Nguyên lý làm việc của động cơ điện chủ yếu phụ thuộc vào tương tác của từ trường và điện trường, động cơ điện chủ yếu được phân thành hai loại. Chúng là động cơ AC và động cơ DC. Động cơ AC lấy dòng điện xoay chiều làm đầu vào, trong khi động cơ DC lấy dòng điện một chiều.

Các loại động cơ điện

Chúng ta có một vài loại động cơ điện phổ biến trên thị trường hiện có. Cụ thể có các loại như:

Động cơ AC không chổi than

Động cơ AC không chổi than là loại động cơ phổ biến nhất trong điều khiển chuyển động. Chúng sử dụng cảm ứng của từ trường quay, được tạo ra trong stato, để quay cả stato và rôto với tốc độ đồng bộ. Động cơ AC không chổi than hoạt động dựa vào nam châm điện vĩnh cửu.

Động cơ DC chổi than

Motor điện một chiều có chổi than sử dụng cấu hình gồm các cuộn dây quấn, phần ứng, hoạt động như một nam châm điện hai cực.

Chiều của dòng điện được đảo chiều hai lần mỗi chu kỳ bằng cổ góp, công tắc quay cơ học. Điều này tạo điều kiện cho dòng điện chạy qua phần ứng; do đó, các cực của nam châm điện kéo và đẩy các nam châm vĩnh cửu dọc theo bên ngoài động cơ. Sau đó cổ góp đảo ngược cực của nam châm điện phần ứng khi các cực của nó cắt ngang các cực của nam châm vĩnh cửu.

Động cơ DC không chổi than

Động cơ DC không chổi than lần đầu tiên được phát triển để đạt được hiệu suất cao hơn trong không gian nhỏ hơn so với động cơ chổi than DC và chúng nhỏ hơn so với các mẫu AC tương đương. Bộ điều khiển nhúng được sử dụng để vận hành trong trường hợp không có vòng trượt hoặc cổ góp.

Động cơ truyền động trực tiếp

Động cơ truyền động trực tiếp là bất kỳ động cơ nào, trong đó tải được kết nối trực tiếp với động cơ, không có các phần tử truyền động cơ học như hộp số hoặc hệ thống dây đai và ròng rọc. Nói cách khác, động cơ trực tiếp truyền động đến tải.

Động cơ truyền động trực tiếp là một triển khai công nghệ hiệu quả cao, ít hao mòn thay thế động cơ servo thông thường và các hộp số đi kèm của chúng. Ngoài việc dễ bảo trì hơn trong thời gian dài, những động cơ này tăng tốc nhanh hơn.

Động cơ tuyến tính

Động cơ tuyến tính là động cơ cảm ứng điện tạo ra chuyển động theo đường thẳng chứ không phải chuyển động quay. Trong động cơ điện truyền thống, rôto (phần quay) quay bên trong stato (phần tĩnh); trong động cơ tuyến tính, stato không được bọc và đặt phẳng. Và “rôto” di chuyển qua nó theo một đường thẳng.

Động cơ Servo

Động cơ servo là một bộ truyền động quay hoặc bộ truyền động tuyến tính cho phép điều khiển chính xác vị trí góc hoặc tuyến tính, vận tốc và gia tốc. Nó bao gồm một động cơ phù hợp được kết hợp với một cảm biến để phản hồi vị trí.

Động cơ bước

Động cơ bước sử dụng rôto bên trong, được điều khiển điện tử bằng nam châm bên ngoài. Rôto có thể được chế tạo bằng nam châm vĩnh cửu hoặc kim loại mềm. Khi các cuộn dây được cung cấp năng lượng, các răng của rôto sẽ thẳng hàng với từ trường. Điều này cho phép chúng di chuyển từ điểm này sang điểm khác với gia số cố định.

Động cơ điện 1 chiều

Động cơ DC là thành phần chuyển động lấy năng lượng điện dưới dạng dòng điện một chiều (hoặc một số dạng điều khiển của dòng điện một chiều) và chuyển nó thành chuyển động quay cơ học. Động cơ thực hiện điều này thông qua việc sử dụng từ trường sinh ra từ dòng điện để thúc đẩy chuyển động quay của rôto được cố định với trục đầu ra. Mô-men xoắn đầu ra và tốc độ phụ thuộc vào nguồn điện đầu vào và thiết kế động cơ.

Động cơ một chiều là một máy điện biến năng lượng điện thành cơ năng.

Động cơ điện xoay chiều

Động cơ điện xoay chiều là động cơ điện chạy bằng dòng điện xoay chiều (AC). Động cơ xoay chiều thường bao gồm hai phần cơ bản, một stato bên ngoài có các cuộn dây được cung cấp dòng điện xoay chiều để tạo ra từ trường quay và một rôto bên trong được gắn với trục đầu ra tạo ra từ trường quay thứ hai. Từ trường rôto có thể được tạo ra bởi nam châm vĩnh cửu, từ trở, hoặc cuộn dây điện một chiều hoặc xoay chiều.

Động cơ đồng bộ

Nguyên lý làm việc của động cơ đồng bộ chủ yếu phụ thuộc vào nguồn điện 3 pha. Stato trong động cơ điện tạo ra dòng điện quay với tốc độ ổn định dựa trên tần số xoay chiều. Cũng như tốc độ rôto phụ thuộc vào dòng điện stato. Các động cơ này được ứng dụng trong tự động hóa, chế tạo rô bốt, …

Động cơ không đồng bộ

Động cơ điện chạy tốc độ không đồng bộ còn được gọi là động cơ cảm ứng. Động cơ cảm ứng chủ yếu sử dụng cảm ứng điện từ để thay đổi năng lượng từ điện năng thành cơ năng. Dựa trên cấu tạo rôto, các động cơ này được phân thành hai loại là loại lồng sóc & loại quấn pha.

Động cơ 1 pha

Là động cơ điện sử dụng nguồn điện một pha. Được cấp nguồn bởi hai dây: nóng và trung tính. Công suất của chúng có thể đạt 3kW và điện áp cung cấp thay đổi đồng thời.

Chúng chỉ có một hiệu điện thế xoay chiều duy nhất. Đoạn mạch hoạt động với hai dây dẫn và cường độ dòng điện chạy qua chúng luôn bằng nhau.

Trong hầu hết các trường hợp, đây là những động cơ nhỏ với mô-men xoắn hạn chế. Chúng không tạo ra từ trường quay; chúng chỉ có thể tạo ra một trường thay thế, có nghĩa là chúng cần một tụ điện để khởi động.

Chúng dễ sửa chữa và bảo trì cũng như giá cả phải chăng.

Loại động cơ này được sử dụng chủ yếu trong gia đình, văn phòng, cửa hàng và các công ty nhỏ phi công nghiệp. Các ứng dụng phổ biến nhất của chúng bao gồm thiết bị gia dụng, HVAC gia đình và doanh nghiệp và các thiết bị khác như máy khoan, máy điều hòa không khí và hệ thống đóng mở cửa nhà để xe.

Động cơ 3 pha

Động cơ ba pha là một loại động cơ xoay chiều. Các động cơ này có thể là động cơ cảm ứng (còn gọi là động cơ không đồng bộ) hoặc động cơ đồng bộ. Động cơ bao gồm ba thành phần chính: stato, rôto và vỏ.

Stato bao gồm một loạt các lá thép hợp kim xung quanh được quấn bằng dây để tạo thành các cuộn dây cảm ứng, một cuộn dây cho mỗi pha của nguồn điện. Các cuộn dây stato được cấp điện từ nguồn điện ba pha.

Rôto cũng chứa các cuộn dây cảm ứng và các thanh kim loại được nối với nhau để tạo thành mạch điện. Rôto bao quanh trục động cơ và là thành phần động cơ quay để tạo ra cơ năng của động cơ.

Vỏ của động cơ giữ rôto với trục động cơ của nó trên một bộ ổ trục để giảm ma sát của trục quay. Vỏ bọc có các nắp giữ các giá đỡ ổ trục và chứa một quạt được gắn vào trục động cơ, quay khi trục động cơ quay. Quạt quay hút không khí xung quanh từ bên ngoài vỏ và ép không khí đi qua stato và rôto để làm mát các bộ phận của động cơ và tản nhiệt được tạo ra trong các cuộn dây khác nhau từ điện trở của cuộn dây. Vỏ bọc cũng thường có các cánh tản nhiệt cơ học nâng lên ở bên ngoài để dẫn nhiệt ra ngoài không khí. Nắp đầu cuối cũng sẽ cung cấp vị trí để chứa các kết nối điện cho nguồn điện ba pha với động cơ.

Ứng dụng động cơ điện

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

Chúng có mặt ở hầu hết các hệ thống thiết kế có chuyển động.

Ví dụ như: Một động cơ điện được sử dụng để kéo đầubơm ly tâm hay bơm trục vít… trong ứng dụng bơm chất lỏng trong các nhà máy công nghiệp như: F&B, dầu mỏ, dệt nhuộm, xử lý nước thải…

Qua bài viết này, các bạn cũng đã biết được các loại động cơ điện hiện có trên thị trường. Cũng như là sự kết hợp của chúng với các dòng máy bơm công nghiệp như thế nào rồi!

Các bạn có nhu cầu tư vấn chọn bơm công nghiệp, cũng như chọn motor điện cho máy bơm thì hãy liên hệ ngay với Thái Khương nhé!