Các loại động cơ điện – AC – DC – Động cơ chuyên dụng

Động cơ điện chính có 2 loại là động cơ điện xoay chiều AC và động cơ điện một chiều DC, cùng với các cấu tạo, chức năng kết hợp ra nhiều loại động cơ điện đặc biệt chuyên dụng khác.

Động cơ điện xoay chiều AC

Động cơ điện xoay chiều AC là một loại động cơ sử dụng điện áp xoay chiều để tạo ra chuyển động quay. Động cơ AC có nhiều ưu điểm so với động cơ điện một chiều DC, như đơn giản hơn, bền hơn, ít hao mòn hơn và có hiệu suất cao hơn.

Động cơ điện xoay chiều AC là một loại động cơ sử dụng điện áp xoay chiều để tạo ra mô-men xoắn. Động cơ này có cấu tạo gồm hai phần chính: stator và rotor.

• Stator là phần cố định, có các cuộn dây dẫn điện được gắn trên một khung kim loại.
• Rotor là phần quay, có các nam châm hoặc cuộn dây dẫn điện được gắn trên một trục kim loại.

Khi điện áp xoay chiều được cấp vào stator, nó tạo ra một từ trường xoay đồng tâm với trục rotor. Từ trường này tác động lên rotor, khiến nó quay theo hướng của từ trường. Tốc độ quay của rotor phụ thuộc vào tần số của điện áp xoay chiều và số cặp cực của động cơ.

Động cơ đồng bộ (Synchronous Motor)

Hoạt động của động cơ đồng bộ chủ yếu phụ thuộc vào nguồn điện 3 pha. Stator trong động cơ điện tạo ra dòng điện kích từ quay với tốc độ ổn định dựa trên tần số AC. Cũng như rôto phụ thuộc vào tốc độ tương tự của dòng điện stato. Không có khe hở không khí giữa tốc độ dòng điện stato và rotor.

Khi mức độ chính xác quay cao thì những động cơ này có thể được áp dụng trong tự động hóa, robot, v.v. Vui lòng tham khảo liên kết này để biết thêm về các loại và ứng dụng động cơ đồng bộ.

Động cơ cảm ứng hay động cơ không đồng bộ (Induction Motor)

Động cơ điện chạy tốc độ không đồng bộ được gọi là động cơ cảm ứng, tên gọi khác của loại động cơ này là động cơ không đồng bộ. Động cơ cảm ứng chủ yếu sử dụng cảm ứng điện từ để thay đổi năng lượng từ điện sang cơ. Dựa vào cấu tạo của rôto, các động cơ này được phân thành hai loại là lồng sóc và dây pha

Động cơ xoay chiều 3 pha

Đây là loại máy điện không đồng bộ sử dụng dòng điện xoay chiều 3 pha, chủ yếu được sử dụng trong các ngành công nghiệp và dây chuyền sản xuất lớn.
Cấu tạo động cơ điện 3 pha: Dòng điện 3 pha chạy qua nam châm điện đặt lệch trên một vòng tròn sẽ tạo ra từ trường quay. Khi motor điện xoay chiều 3 pha được đấu vào lưới điện 3 pha thì từ trường quay được tạo ra sẽ làm rotor quay trên trục.
Chuyển động của rotor được trục máy truyền ra ngoài và được dùng để vận hành các máy công cụ hay cơ cấu chuyển động khác. Với loại động cơ xoay chiều 3 pha thường có cấu tạo rotor dạng lồng sóc hay gọi động cơ lồng sóc.

Động cơ xoay chiều 1 pha: Có cổ góp hoặc tụ đề

Đây là loại động cơ mà dây quấn stato chỉ bao gồm có 1 cuộn dây pha, còn nguồn cấp chính là 1 dây pha và 1 dây nguội (có thêm tụ điện để làm lệch pha).
Sử dụng nguồn điện 1 pha 220V. Nó có công suất phổ biến khoảng 0.12kW đến 5.5kW.
Từ trường quay của động cơ này được tạo ra bằng cách cho dòng điện xoay chiều 3 pha chạy qua 3 nam châm điện đặt lệch nhau 120 độ trên một vòng tròn.

Với loại động cơ điện 1 pha có cổ góp thì là dạng cấu tạo cả rotor và stator đều có cuộn dây để thay vì dùng nam châm vĩnh cửu nên sẽ có thêm chổi than tiếp xúc với cổ góp trên rotor. Thường có tên gọi khác là Động cơ điện xoay chiều dây quấn.

Loại này ứng dụng nhiều nhất là các loại quạt đứng, quạt trần ở gia đình.

Động cơ điện một chiều DC

Động cơ điện một chiều DC là loại động cơ sử dụng dòng điện một chiều để chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ. Động cơ điện một chiều DC có cấu tạo gồm hai phần chính: phần tĩnh gọi là stator và phần quay gọi là rotor.

• Stato là nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện tạo ra từ trường.
• Rotor là cuộn dây được nối với nguồn điện một chiều và tạo ra từ trường tương tác với từ trường của stato.

Để duy trì sự quay của rotor, bộ phận chỉnh lưu được sử dụng để đổi chiều dòng điện trong các cuộn dây. Bộ phận này gồm có cổ góp và chổi than tiếp xúc với cổ góp. Tuy nhiên, còn có loại động cơ một chiều không chổi than dùng mạch điện tử để điều khiển dòng điện đi qua stato theo ý muốn giúp kiểm soát tốc độ của động cơ.

Động cơ nam châm vĩnh cữu (PMDC Motor)

PMDC là viết tắt của “Permanent Magnet DC motor”. Động cơ nam châm vĩnh cửu (động cơ PMDC) là một loại động cơ DC khác thường thấy trong ngành chăm sóc sức khỏe và giải trí. Sự khác biệt chính giữa các loại động cơ này và các loại động cơ điện khác là từ trường được tạo ra trong stato bằng nam châm cố định, trái ngược với việc được tạo ra trong cuộn dây stato.

Động cơ PMDC thường nhỏ hơn các loại động cơ DC khác, giúp chúng dễ dàng vận chuyển trên toàn cầu và tiết kiệm chi phí hơn. Điều này có nghĩa là chúng có thể được tìm thấy trong tất cả các loại đồ vật hàng ngày, bao gồm đồ chơi trẻ em và bàn chải đánh răng điện.

Động cơ kích từ độc lập (Separately Excited Motor)

Trong động cơ kích từ riêng, việc nối stator và rotor có thể thực hiện bằng nguồn điện riêng biệt. Như vậy động cơ có thể được điều khiển từ phía shunt và cuộn dây rotor có thể tăng cường để tạo dòng từ.

Động cơ điện kích từ song song (DC Shunt Motor)

Động cơ shunt DC hoạt động bằng nguồn DC. Các cuộn dây của động cơ như cuộn dây rotor và cuộn dây stator được nối song song, được gọi là shunt. Loại động cơ này còn được gọi là động cơ DC kích từ shunt, trong đó kiểu cuộn dây được gọi là cuộn dây shunt.

Động cơ kích từ nối tiếp (DC Series Motor)

Trong động cơ DC hệ thống (series), các cuộn dây rotor được nối nối tiếp. Nguyên lý hoạt động của loại động cơ này chủ yếu dựa trên quy luật điện từ đơn giản. Theo đó, khi có từ trường được tạo xung quanh dây dẫn và tương tác với từ trường bên ngoài sẽ tạo ra chuyển động quay. Loại động cơ này chủ yếu được sử dụng trong các motor khởi động dùng trong thang máy và ô tô.

 

 

Động cơ kích từ hỗn hợp (DC Compound Motor)

Nói chung, động cơ DC compound là sự kết hợp của động cơ DC kích từ nối tiếp và kích từ song song. Trong loại động cơ này, cả hai loại cuộn dây shunt và hệ thống đều có mặt. Trong loại động cơ điện này, stator và rotor có thể được kết nối với nhau thông qua các cuộn dây compound shunt và hệ thống.

Cuộn dây hệ thống có thể được thiết kế với một vài cuộn dây đồng dày, tạo ra đường dẫn có trở kháng nhỏ. Cuộn dây shunt có thể được thiết kế với nhiều cuộn dây đồng mỏng để nhận được đầy đủ điện áp đầu vào.

Động cơ điện đặc biệt

Động cơ bước (Stepper Motor)

Động cơ bước có thể cung cấp góc quay từng bước, thay vì quay liên tục ổn định. Ta biết rằng với mọi rotor, góc quay hoàn chỉnh là 180 độ. Tuy nhiên, trong động cơ bước, góc quay hoàn chỉnh có thể chia thành nhiều bước như 10 độ X 18 bước. Điều này có nghĩa là, trong một chu trình quay hoàn chỉnh, rotor sẽ đi từng bước 18 lần, mỗi lần 10 độ. Động cơ bước được ứng dụng trong máy vẽ, chế tạo mạch, công cụ điều khiển quá trình, máy phát chuyển động thông thường,..

Động cơ Servo (Servo Motor)

Động cơ Servo, hay còn gọi là Servo Motor, là một loại động cơ điện sử dụng cơ chế phản hồi âm để chuyển đổi tín hiệu điện thành chuyển động có kiểm soát. Dưới đây là một số thông tin chi tiết về loại động cơ này:

• Cơ chế hoạt động: Động cơ Servo nhận tín hiệu từ bộ điều khiển và cung cấp lực chuyển động cần thiết cho các thiết bị máy móc khi vận hành với tốc độ và độ chính xác cực kỳ cao. Động cơ được điều khiển bằng tín hiệu điện, analog hoặc digital, xác định chuyển động theo vị trí lệnh cuối cùng của trục.
• Encoder: Encoder đóng vai trò như một cảm biến cung cấp phản hồi về tốc độ và vị trí.
• Phân loại: Động cơ Servo được chia thành 2 loại: Động cơ Servo AC và Động cơ Servo DC.
• Ứng dụng: Động cơ Servo được sử dụng phổ biến trong các thiết bị công nghệ cao trong các ứng dụng công nghiệp như công nghệ tự động hóa.

Động cơ DC không chổi than (BLDC – Brushless DC Motor)

Động cơ DC không chổi than(BLDC) được đặt tên như vậy vì nó không sử dụng chổi than, không giống như các động cơ một chiều có chổi than. Động cơ BLDC không yêu cầu chổi than vì các cuộn dây đồng dẫn điện được kết nối trực tiếp với stator, không giống như các động cơ có chổi than sử dụng chổi than để kết nối nguồn điện với rotor. Được kết hợp thêm một bộ điều tốc điện tử để điều khiển dòng dòng thay đổi qua các cuộn dây với tần số, dòng điện thay đổi theo ý muốn.

Động cơ từ trễ – mô tơ từ trễ (Hysteresis Motor)

Hoạt động của động cơ từ trễ rất độc đáo. Rotor của động cơ này có thể sinh ra dòng Foucault và sức cản từ để tạo ra chuyển động cần thiết. Hoạt động của động cơ phụ thuộc vào cấu tạo, nguồn 1 pha hoặc 3 pha. Các động cơ này cho quá trình rất êm ái, tốc độ ổn định, tương tự như các động cơ đồng bộ khác. Mức ồn của động cơ này khá nhỏ, vì lý do này chúng được ứng dụng trong nhiều ứng dụng phức tạp yêu cầu động cơ cách âm như máy nghe nhạc, máy ghi âm,.. bạn có thể bắt gặp nó trên quạt của lò vi sóng.

Động cơ từ trở –  (Reluctance Motor)

Reluctance Motor, còn được gọi là động cơ từ trở, là một loại động cơ điện mà trong đó mô-men xoắn được tạo ra thông qua hiện tượng từ trở. Về cơ bản, động cơ dẫn động là động cơ đồng bộ 1 pha và cấu tạo của động cơ này khá giống với động cơ không đồng bộ dạng lồng sóc.

Rotor của động cơ có dạng lồng sóc và stator bao gồm các cuộn dây phụ và chính. Cuộn dây phụ rất hữu ích ở thời điểm khởi động động cơ. Chúng cung cấp hoạt động ổn định ở tốc độ cố định.

Thường phổ biến là loại SRM (Synchronous Reluctance Motor) hay còn gọi là Động cơ từ trở đồng bộ.

Động cơ phổ dụng – mô tơ đa dụng (Universal Motor)

Đây là loại động cơ đặc biệt có thể hoạt động bằng nguồn AC hoặc DC. Động cơ phổ dụng là loại cuộn dây hệ thống, trong đó cuộn dây rotor và stator được nối nối tiếp và do đó tạo ra mômen xoắn khởi động lớn.

Các động cơ này được thiết kế chủ yếu để hoạt động ở tốc độ cao trên 3500 vòng/phút. Chúng sử dụng nguồn AC ở tốc độ thấp và nguồn DC có điện áp tương đương.

Động cơ giảm tốc (Gear Reduce Motor)

Động cơ giảm tốc, còn được gọi là Gear Reduce Motor, là một loại động cơ điện trong đó một hộp số giảm tốc được gắn kết với động cơ để giảm tốc độ quay của trục ra và tăng mô-men xoắn.

Nguồn: tổng hợp