Nguyên Lý Hoạt Động và Cấu Tạo của động cơ điện 1 pha là gì ?

Tin tức

30/09/2023

Động cơ điện 1 pha là một trong những thiết bị điện được sử dụng phổ biến nhất trong đời sống. Tuy nhiên, vẫn còn những thắc mắc về loại thiết bị điện này như cấu tạo của động cơ điện 1 pha, nguyên lý hoạt động,… cần phải được giải đáp. Trong bài viết dưới đây chúng tôi cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích và giải đáp mọi thắc mắc về loại động cơ này.

Động cơ điện 1 pha là gì?

Động cơ điện 1 pha còn được biết đến với cái tên khác là motor điện 1 pha. Thiết bị này là loại động cơ trong đó cuộn dây quấn stato chỉ chứa 1 cuộn dây pha và nguồn cấp dữ liệu chính gồm 1 dây pha và 1 dây nguồn (có thêm tụ điện) để chuyển pha. Tuy nhiên, nếu chỉ có cuộn dây 1 pha như thế thì động cơ không thể tự khởi động được trừ 1 pha là trường xung

Có nhiều cách khác nhau để bạn có thể khởi động động cơ một pha. Động cơ điện không đồng bộ (ký hiệu KDB) Động cơ điện 1 pha thường được sử dụng trong cuộc sống và trở thành một phần không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: máy nén khí, tời kéo, máy bơm nước, dụng cụ cầm tay,…

Cấu tạo của động cơ 1 pha như thế nào ?

Cấu tạo của động cơ 1 pha ( ĐCKĐB) phụ thuộc vào loại vỏ, đóng hay mở, do hệ thống làm mát sử dụng các cánh thông gió đặt bên trong hoặc bên ngoài động cơ.

Cấu tạo của động cơ điện 1 pha bao gồm hai phần chính : Phần tĩnh và phần quay.

Phần Tĩnh : Còn được gọi là stator, nó bao gồm hai phần chính: lõi thép và phần cuộn dây.
- Lõi thép: Đây là bộ phận dẫn từ của máy, chúng có dạng hình trụ rồng, lõi thép được cấu tạo từ các tấm thép kỹ thuật điện có độ dày 0,35±0,5mm được dập thành hình vành khăn, bên trong có rãnh đặt dây quấn có thể được bọc và phủ sơn trước khi đóng lại.
- Dây quấn: Cuộn dây quấn stato được làm bằng dây đồng hoặc dây nhôm (một loại dây email) và được đặt vào các rãnh bên trong của lõi thép. Ngoài 2 bộ phận chính này còn có các bộ phận phụ trợ bao bọc lõi thép chính, vỏ máy được làm bằng nhôm hoặc gang có thể giữ chắc lõi thép làm chân đế nhằm bắt chặt bệ dưới máy, trong khi có 2 nắp ở 2 đầu được làm bằng chất liệu giống thân máy. Nắp còn có một ổ trục đỡ (còn gọi là bạc) dùng để đỡ trục quay của roto.
Phần quay của động cơ điện một pha hay còn gọi là roto bao gồm:
- Lõi thép: là dạng hình trụ được làm bằng các tấm thép cách điện, được đục lỗ vào bệ và ép mạnh, trên bề mặt có các đường rãnh để chứa các thanh dẫn hoặc cuộn dây quấn. Lõi thép còn được liên kết chặt chẽ với trục quay và đặt vào ổ đỡ của stato phần 2.
- Dây quấn : Có hai loại roto là roto lồng sóc và rôto dây quấn. Ở loại rôto quấn, cuộn dây được quấn giống như phần stato, loại này có ưu điểm là mô men quay lớn nhưng kết cấu rất phức tạp và giá thành cũng tương đối cao.
- Loại roto lồng sóc: Cấu trúc của loại này khác biệt đáng kể so với dây quấn stato. Nó được chế tạo bằng cách đúc nhôm vào các rãnh của roto để tạo thành các thanh nhôm và cũng có hiện tượng đoản mạch ở mỗi đầu và các cánh tản nhiệt bổ sung được đúc để làm mát bên trong khi roto chuyển động.

Bộ phận dây quấn của động cơ điện xoay chiều một pha được làm bằng các thanh nhôm và hai vòng ngắn hình lồng nên còn được gọi là roto lồng sóc. Các rãnh ở phần rôto thường được dập xiên với trục để cải thiện đặc tính mở. Đồng thời giúp giảm độ rung do lực điện từ của động cơ tác dụng định kỳ lên roto.

Phần cố định của động cơ điện xoay chiều một pha bao gồm: vỏ máy, lõi sắt, nắp máy, cuộn dây stato và chụp che quạt... Phần quay bao gồm: lõi thép quay, cuộn dây roto (thường có dạng lồng sóc), trục quay, ổ trục, cánh quạt và thiết bị chuyển mạch hoặc rơle ly tâm. Ngoài ra còn có tụ điện (tụ khởi động hoặc tụ điện quay và động cơ điện công suất hai trị số), bảng hiệu và tổ hợp đấu nối dây động cơ, v.v.

Đây là bảng bộ phận của phần quay :

Vỏ máy động cơ điện 1 pha :	Vật liệu vỏ máy của bộ phận cố định thường được làm bằng thép tấm, nhôm đúc hoặc gang. Tác dụng của vỏ là giữ lõi sắt của stato, chụp đầu và mômen ngược phụ tải. Vỏ có thể ở dạng đóng, mở hoặc được bảo hộ. Chất liệu sử dụng cho vỏ thường là thép tấm có độ dày từ 1,2 đến 2 mm. Mục tiêu là giảm giá thành sản phẩm. Ưu điểm của vỏ nhôm đúc là trọng lượng nhẹ. Vỏ máy lớn thường sử dụng vỏ bằng gang, dễ gia công hơn, giảm độ rung và cải thiện độ ổn định của vỏ.
Lõi thép stato	Lõi thép của stato gồm các tấm kim loại dạng sóng silicon dát mỏng dày khoảng 0,35 0,5 mm. Đầu tiên, chúng tôi dập nguội các tấm kim loại tôn silic này. Tiếp theo, đặt các tấm lại với nhau và ép chặt chúng bằng đinh tán. Có thể nối các tấm tôn silicon lại với nhau bằng phương pháp hàn hồ quang khí Arg, hoặc cũng có phương pháp ép trực tiếp các tấm tôn silic vào một lớp vỏ hợp kim nhôm (Dura) và gắn chặt chúng.
Cuộn dây stato động cơ điện 1 pha	Thường có hai cuộn dây, một cuộn dây chính gọi là cuộn kích hoạt và một cuộn dây phụ còn gọi là cuộn khởi động, cách nhau 90°. Tương tự như động cơ điện máy giặt, đường kính, số vòng, yêu cầu cuộn dây của cuộn dây chính và cuộn dây phụ hoàn toàn giống nhau nên khi động cơ điện quay thuận chiều hoặc ngược chiều thì hai cuộn dây này thay đổi cho nhau. Khi quay thuận (theo chiều kim đồng hồ), cuộn dây chính hoạt động và cuộn dây phụ khởi động, khi quay ngược chiều thì cuộn dây chính trở thành cuộn dây phụ và cuộn dây phụ trở thành cuộn dây chính. Thông thường, ở động cơ một pha, cuộn dây chính và cuộn phụ không có số vòng dây bằng nhau và cuộn dây phụ thường có đường kính nhỏ hơn.
Vỏ máy	Chất liệu chế tạo vỏ máy và vỏ máy là như nhau, dung sai lắp ráp vỏ máy phải chính xác, độ đồng tâm cao phải đạt yêu cầu, đồng thời còn đảm bảo chức năng hoạt động của roto phải bền chắc (sức bền). Khoảng cách (giữa roto và stato) đối với động cơ không đồng bộ một pha là 0,2 0,3 mm. Việc lắp ráp hoặc sửa chữa không đúng cách hoặc tháo lắp ráp va vào nắp máy gây biến dạng sẽ ảnh hưởng đến mức độ khe hở. Điều này làm cho roto và stato cọ sát vào nhau trong quá trình hoạt động.
Lõi thép roto	Lõi thép của roto cũng bao gồm các tấm silic dạng sóng xếp chồng lên nhau. Điểm khác biệt với lõi thép stato là các rãnh được thiết kế nghiêng để giảm thiểu độ rung và tiếng ồn. Đối với các rãnh kín, yêu cầu cách nhiệt đối với tấm tôn silic không cao lắm nên có thể không cần thiết phải sơn một lớp sơn cách nhiệt.
Cuộn dây rôto	Cuộn dây rôto thường được làm bằng nhôm đúc và sử dụng nhôm nguyên chất loại L1->L5. Không cắt đầu roto khi sửa chữa. Khi số vòng quay của đai đầu giảm, điện trở của roto tăng, tổn thất điện năng tăng và hiệu suất của động cơ điện giảm. Sử dụng thanh đồng thay cho thanh nhôm làm giảm điện trở roto, giảm tổn thất điện năng, giảm tổn hao đồng, giúp tăng hiệu suất của động cơ điện nhưng lại làm giảm mômen khởi động.
Trục quay động cơ điện 1 pha	Yêu cầu kỹ thuật đối với trục quay phải đảm bảo kích thước, hình dạng nhất định cũng như độ cứng bề mặt. Trong quá trình sử dụng, trục quay sẽ bị cong đáng kể, gây ra khe hở không đều và gây ra các vấn đề (ma sát). Thông thường, thép đặc biệt như thép carbon số 45 hoặc thép carbon số 65 được sử dụng cho trục quay.
Công tắc ly tâm motor điện 1 pha	Do cuộn dây phụ chỉ hoạt động khi động cơ khởi động nên cuộn dây phụ sẽ ngừng hoạt động khi tốc độ quay đạt 72% 83% tốc độ quay định mức nên cần phải có công tắc ly tâm. Sau khi tốc độ quay tăng do tác dụng của lực ly tâm, tiếp điểm của công tắc ly tâm được nhả ra và cuộn dây phụ bị ngắt khỏi nguồn điện. Vì cuộn dây phụ chỉ có tác dụng khi khởi động nên nó có số vòng dây lớn và có đường kính dây tương đối mỏng. Nếu công tắc ly tâm không hoạt động, cuộn dây phụ sẽ tiếp tục hoạt động dẫn đến quá tải và có nguy cơ cháy cuộn dây phụ.

Nguyên lý hoạt động của motor điện 1 pha :

Sau khi nói về động cơ điện 1 pha có cấu tạo gồm những thành phần nào thì chúng ta sẽ tìm hiểu thêm về nguyên lý hoạt động của motor điện 1 pha. Để động cơ điện một pha hoạt động, phải cung cấp dòng điện xoay chiều cho stato của động cơ. Dòng điện chạy qua cuộn dây stato tạo ra từ trường quay nhanh với tốc độ n = 60 f/p (vòng/phút). Trong đó f là tần số của nguồn điện và p là số cặp cực trong cuộn dây stato.

Trong quá trình quay, từ trường này tiếp tục đi qua các thanh dẫn của rôto, tạo ra lực điện động cảm ứng. Vì cuộn dây rôto nằm trong một mạch kín nên lực điện động này tạo ra dòng điện trong dây dẫn rôto. Vì các thanh dẫn mang dòng điện nằm trong từ trường nên chúng tương tác với nhau tạo ra một lực điện từ tác dụng lên các thanh.

Sự kết hợp của các lực trên tạo ra một mômen quay quanh trục roto, khiến rôto quay cùng chiều với từ trường. Khi động cơ hoạt động, tốc độ của rôto (n) luôn nhỏ hơn tốc độ đo được của từ trường (n1).

Động cơ này còn được gọi là động cơ không đồng bộ vì điều này làm cho rôto luôn giảm tốc xuống nhỏ hơn n1. Độ lệch giữa tốc độ rôto và tốc độ từ trường còn được gọi là hệ số trượt có ký hiệu S. Thông thường, hệ số trượt đo được là khoảng 2% đến 10%.

Ứng dụng của động cơ điện 1 pha trong cuộc sống :

Động cơ giảm tốc một pha 220V có các công suất như 6W, 15W, 25W, 40W, 60W, 90W, 120W, 140W, 180W, 200W, 250W v.v. được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như:

Ngành công nghiệp : băng chuyền sản xuất, băng tải..
Nông nghiệp: Sản xuất máy ấp trứng, máy cho gà ăn,..
Các loại máy sử dụng trong đời sống hàng ngày: Máy vặt lông vịt, máy vặt lông gà, máy quay vịt, máy quay gà, máy nướng thịt,...
Lĩnh vực quảng cáo: thiết bị triển lãm, quán bar, khách sạn, nhà hàng, v.v.

Tùy theo lĩnh vực mà yêu cầu sản phẩm có chất lượng tốt, giá cả hợp lý.

Motor giảm tốc 1 pha 220V, công suất 6W, 15W, 25W…

Qua bài viết trên đã giải đáp mọi thắc mắc của bạn về động cơ điện 1 pha, cấu tạo của động cơ điện 1 pha và nguyên lý hoạt động của motor. Nếu bạn đang có ý định mua và sử dụng động cơ điện 1 pha thì chúng ta nên lựa chọn nơi cung cấp uy tín chất lượng, giá thành cạnh tranh thì Olympia Lift chính là địa điểm cung cấp uy tín động cơ điện 1 pha chất lượng hàng đầu. Để mua sản phẩm mọi thắc mắc và nhu cầu sản phẩm có thể liên hệ với chúng tôi theo số điện thoại hotline là 0985339933

>>>Tham khảo: