Cơ khí, cơ giới hóa ngày càng được ứng dụng càng nhiều trong sản xuất hiện nay. Và động cơ điện một pha cũng không ngoại lệ. Động cơ điện một pha ngày càng chứng tỏ ưu thế vượt trội so với các loại động cơ khác. Cùng Phương Linh tìm hiểu về cấu tạo của động cơ điện một pha cũng như nguyên lý hoạt động, ứng dụng của sản phẩm qua nội dung bài viết dưới đây.
Động cơ điện 1 pha là gì?
Động cơ điện 1 pha (hay còn được gọi là motor điện 1 pha) là loại động cơ mà dây quấn Stato chỉ bao gồm 1 cuộn dây pha. Nguồn cấp chính cấu tạo động cơ điện một pha bao gồm gồm 1 dây pha và 1 dây nguội (có thể có thêm tụ điện để làm lệch pha).
Động cơ điện không đồng bộ (ký hiệu là KDB) 1 pha được ứng dụng khá nhiều trong cuộc sống, trở thành 1 phần không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Ví dụ như máy nén khí, máy bơm nước, tời kéo hay máy bơm nước, dụng cụ cầm tay...
Cấu tạo của động cơ điện một pha
Cấu tạo của động cơ điện 1 pha còn phụ thuộc tùy theo từng loại vỏ bọc là loại hở hay loại kín. Nguyên nhân là do có hệ thống làm mát sử dụng cánh quạt thông gió được đặt ở bên trong hay đưa ra bên ngoài.
Nhìn chung, cấu tạo động cơ điện 1 pha cơ bản bao gồm 2 phần chính là phần tĩnh (stato) và phần quay (roto).
Với phần tĩnh (stato)
Phần tĩnh hay còn được gọi là stato, bao gồm 2 bộ phận chủ yếu là lõi thép và phần dây quấn.
+ Lõi thép là bộ phận dẫn từ của máy, có cấu tạo hình trụ tròn rỗng. Các lõi thép này được ghép từ các lá thép kỹ thuật có độ dày từ 0,35 đến 0,5 mm được sếp chồng lên nhau. Nó được dát theo hình vành khăn, còn phía trong có xẻ rãnh để đặt các dây quấn và sơn phủ kín vào trước khi khép lại.
+ Dây quấn stato thường được làm bằng dây đồng hoặc là sợi dây nhôm. Các sợi này thường được đặt trong các rãnh bên trong của lõi thép. Thông thường nó gồm hai bối dây. Một bối dây chính gọi là cuộn dây làm việc, và 1 bối dây phụ khác gọi là cuộn dây phát động. Chúng được đặt lệch nhau một góc 90 độ.
Ngoài hai bộ phận chính này, cấu tạo động cơ điện 1 pha còn bao gồm các bộ phận phụ khác, có thể kể đến như:
- Vỏ máy có công dụng bao bọc lõi thép, được làm bằng nhôm hoặc bằng gang.
- Chân đế dùng để giữ chặt lõi thép phía dưới, bắt chặt vào bệ máy.
- Hai chiếc nắp ở hai đầu được làm bằng vật liệu cùng loại với phần vỏ máy. Bên trong nắp còn có ổ đỡ (tên khác là bạc) dùng để đỡ cho trục quay của roto.
Với phần quay (roto)
Phần quay (hay còn có tên gọi là roto) của motor điện 1 pha có cấu tạo gồm các phần là:
+ Lõi thép có dạng hình trụ, được chế tạo bằng các lá thép kỹ thuật điện. Và chúng được dập thành hình dĩa và được ép chặt lại, ở trên mặt có các đường rãnh để có thể đặt các thanh dẫn hoặc cuộn dây quấn. Bên cạnh đó, lõi thép cũng được ghép chặt vào trục quay và đặt trên 2 ổ đỡ của bộ phận stato.
Khác với lõi thép của stato là những rãnh được dập nghiêng để hạn chế sự chấn động và giảm tiếng ồn. Đối với các rãnh kín yêu cầu về cách điện của các lá tôn silic không cao lắm, do vậy nó không cần phải sơn lớp sơn cách điện.
+ Về phần dây quấn, trên rôto được phân làm hai loại là roto lồng sóc và cuộn roto dây quấn.
- Loại roto dây quấn có cuộn dây được quấn giống như bộ phận stato, cấu tạo tương tự như phần tĩnh. Ưu điểm lớn của loại này là mô men quay lớn nhưng cấu tạo lại tương đối phức tạp và giá thành cũng tương đối cao.
- Loại rôto lồng sóc được cấu tạo khá khác biệt so với dây quấn của stato. Loại này được được chế tạo bằng cách đúc nhôm cho các rãnh nối của roto tạo thành các thanh nhôm. Đồng thời cũng được nối ngắn mạch ở 2 đầu và đúc thêm các cánh quạt để có thể làm mát bên trong mỗi khi roto quay.
Do phần dây quấn này được tạo nên từ các thanh nhôm và 2 vòng ngắn mạch có hình dạng trông giống như một cái lồng nên loại rôto này được gọi là rôto lồng sóc. Các đường rãnh trên phần roto thường được dập xiên với trục, để cải thiện các đặc tính mở máy. Mặt khác sẽ giúp giảm bớt các hiện tượng rung chuyển do lực điện từ trong động cơ tác động một cách không liên tục lên roto.
Cấu tạo động cơ điện một pha xoay chiều
Cấu tạo của động cơ điện một pha xoay chiều gồm có
- Bộ phận quay gồm có lõi thép quay, cuộn dây rôto (thông thường có dạng lồng sóc), trục quay, ổ trục, cánh quạt và công tắc ly tâm hoặc rơle.
- Bộ phận cố định gồm có vỏ máy, lõi sắt, nắp máy, cuộn dây stato và chụp che quạt…
- Các bộ phận khác như tụ điện (tụ điện quay hoặc tụ điện khởi động và động cơ điện hai trị số điện dung), biển nhãn hiệu và tổ hợp nối dây của động cơ,…
Nguyên lý hoạt động của động cơ điện 1 pha
Động cơ điện 1 pha làm việc được khi stato được cấp một nguồn điện xoay chiều. Dòng điện chạy qua dây quấn stato sẽ tạo nên một từ trường quay nhanh. Tốc độ của từ trường được tính với công thức:
n = 60 f/p (vòng/phút)
Trong đó:
- f là tần số của nguồn điện;
- p là số đôi cực của phần dây quấn stato.
Trong quá trình quay, từ trường được tạo ra sẽ liên tục quét qua các thanh dẫn roto, từ đó làm xuất hiện suất điện động cảm ứng. Vì dây quấn rôto đang kín mạch nên nhờ có sức điện động này sẽ tạo nên dòng điện ở trong các thanh dẫn của rôto.
Các thanh dẫn có dòng điện lại nằm bên trong từ trường. Vì vậy chúng sẽ tương tác với nhau và tạo ra lực điện từ được đặt vào các thanh dẫn.
Lực tổng hợp của các lực trên sẽ tạo ra mô men quay đối với trục của roto, làm cho roto quay theo chiều cùng với chiều của từ dường. Và khi motor làm việc, rôto quay chậm lại, tốc độ của rôto (n) luôn nhỏ hơn tốc độ đo được của từ trường (n1). Đó cũng lý do mà động cơ còn được gọi tên là động cơ không đồng bộ.
Độ sai lệch giữa tốc độ của rôto và tốc độ từ trường được gọi là hệ số trượt, được ký hiệu là S, thông thường thì hệ số trượt đo được vào khoảng từ 2% 10%.
Ứng dụng của động cơ điện một pha
Động cơ điện 1 pha 220V với các công suất 6W, 15W, 25W, 40W, 60W, 90W, 120W, 140Ww, 180W, 200W, 250W,... Sản phẩm được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Tùy thuộc từng lĩnh vực mà người ta yêu cầu sản phẩm với chất lượng và giá thành phù hợp.
Có thể kể đến một vài ứng dụng của động cơ điện 1 pha như:
- Trong ngành công nghiệp, động cơ điện được sử dụng trong các băng truyền, băng tải,...
- Trong ngành nông nghiệp, được sử dụng làm máy ấp trứng, máy cho gà ăn,…
- Trong các ngành quảng cáo, động cơ 1 pha được sử dụng trong các thiết bị trưng bày, trong quán bar, nhà hàng khách sạn,…
- Trong đời sống sinh hoạt thường ngày, động cơ 1 pha được sử dụng trong các loại máy móc như máy bơm nước, radio, máy nướng vịt, máy nướng gà…
Hy vọng với những chia sẻ về cấu tạo của động cơ điện một pha trên đây của Phương Linh đã mang đến những thông tin hữu ích cho Quý bạn đọc. Nếu có bất cứ thắc mắc nào liên quan đến động cơ nói riêng và các sản phẩm Quạt Công nghiệp, Máy - Hệ thống Hút lọc bụi, vui lòng liên hệ hotline 18009433 để được tư vấn cụ thể hơn!
