Cách Làm Motor Điện Không Đồng Bộ 1 Pha Tại Nhà

Bạn có bao giờ tưởng tượng cảm giác tự tay tạo ra một motor điện nhỏ bé, rồi thổi bừng sức sống cho nó chỉ bằng một cú xoay nhẹ không? Nghe có vẻ khó tin, nhưng với một chút kiên nhẫn và hướng dẫn đúng đắn, điều đó hoàn toàn nằm trong tầm tay bạn!

Bài viết này sẽ đưa bạn vào hành trình khám phá thế giới của motor điện không đồng bộ 1 pha, hay còn gọi là motor 1 pha. Từ những vật liệu đơn giản như dây đồng, tụ điện, và một chút khéo tay, bạn sẽ học cách chế tạo một chiếc motor mini hoạt động dựa trên nguyên lý từ trường quay.

Không cần phải là chuyên gia điện tử, chỉ cần sự tò mò và thích thú với những thứ vận hành xung quanh, bạn đã có thể tham gia cuộc chơi này. Hãy quên đi những công thức khô khan, bài viết sẽ hướng dẫn bạn từng bước, từ khâu chuẩn bị nguyên liệu đến lắp ráp và vận hành motor 1 pha của riêng mình.

1. Cấu tạo của motor điện 1 pha bao gồm những bộ phận nào?

Trước khi thực hiện cách làm động cơ điện không đồng bộ 1 pha, chúng ta hãy tìm hiểu xem động cơ này bao gồm những gì nhé. Cơ cấu động cơ điện không đồng bộ còn tùy theo kiểu loại, chẳng hạn như vỏ bọc kín hoặc hở, hệ thống làm mát bằng cánh quạt thông gió được đặt ở bên trong hay đưa ra bên ngoài động cơ.

Nhìn chung, motor điện 1 pha có 2 phần chính dưới đây:

Phần tĩnh: Hay còn gọi là stato, bao gồm hai bộ phận nhỏ hơn:

• Lõi thép: Là bộ phận dẫn từ của động cơ, có hình dạng trụ rồng, lõi thép được làm bằng cách ghép các lá thép kỹ thuật điện có độ dày từ 0.35 0.5mm được dập theo hình dáng như vành khăn. Phía trong có xẻ rãnh nhỏ để có thể đặt dây quấn và sơn phủ kín trước khi khép lại.

Cấu tạo của motor điện 1 pha bao gồm có nhiều bộ phận khác nhau

• Dây quấn: Dây quấn của stato được làm bằng dây đồng hoặc nhôm và đặt vào trong các rãnh của lõi thép. Hai bộ phận chính trên còn có thêm các bộ phận phụ bao bọc lõi thép, đó là vỏ máy được làm bằng nhôm hoặc làm bằng gang, dùng để giữ chặt phần lõi thép. Còn phía dưới là phần chân đế để máy có thể bắt chặt vào bệ máy, 2 đầu còn có 2 nắp làm bằng vật liệu có cùng chủng loại với vỏ máy, trong nắp máy còn có ổ đỡ ( hay còn gọi là bạc đạn) dùng để đỡ phần trục quay của roto.

Phần quay: Hay còn gọi là rôto, bao gồm có:

• Lõi thép: Có dạng hình trụ, chúng được làm bằng cách ghép các lá thép kỹ thuật điện, được dập thành hình dĩa và ép cho chặt lại, trên mặt còn có các đường rãnh để có thể đặt các thanh dẫn hoặc dây quấn vào. Lõi thép cũng được ghép chặt với phần trục quay và đặt ở trên 2 ổ đỡ của stato.
• Dây quấn: Trên rôto có 2 loại: 1 là rôto lồng sóc, 2 là rôto dây quấn. Loại rôto dây quấn có cuộn dây quấn giống như stato, loại này có 1 ưu điểm là mô men quay lớn nhưng kết cấu lại vô cùng phức tạp, giá thành sản phẩm tương đối cao.

Kết cấu của rôto lồng sóc rất khác với kết cấu dây quấn của stato. Nó được chế tạo bằng phương pháp đúc nhôm vào các rãnh của phần rôto. Từ đó, tạo thành các thanh nhôm và được nối ngắn mạch ở 2 đầu, cùng với đó, người ta còn đúc thêm các cánh quạt để có thể làm mát ở bên trong động cơ khi roto quay.

2. Cách làm động cơ điện tại nhà

a) Chuẩn bị dụng cụ

Cách tự chế động cơ điện được thực hiện tại nhà rất đơn giản với các nguyên vật liệu cần chuẩn bị như sau:

• 2m dây đồng (d = 0,6 mm),
• 1 thanh nam châm vĩnh cửu,
• 1 cái đế nhựa (kích thước khoảng 30 × 30 cm, bạn có thể dùng bảng điện).
• 1 chiếc kéo, 1 máy biến thế và 4 dây nguồn.

Cách tự chế động cơ điện được thực hiện tại nhà rất đơn giản

b) Các bước làm động cơ điện như sau

Bước 1: Tiến hành quấn cuộn dây như sau:

• Lấy dây đồng quấn quanh 1 cuộn dây có hình chữ nhật khoảng 10 vòng.
• Lấy dây đồng quấn thành 2 thanh để làm giá đỡ cuộn dây.
• Cạo lớp tiếp xúc giữa các vòng dây và thanh giá đỡ, rồi ở giữa thanh giá đỡ và nguồn điện. Chú ý là chúng ta chỉ nên cạo 1 nửa bên của dây đồng.

Bước 2: Lắp ráp:

Đế nhựa bạn đem khoan lỗ ở 4 góc sau đó tiến hành vặn ốc vít để tạo thành giá đỡ. Đồng thời, khoan 2 lỗ ở giữa chân đế để luồn dây. Hoặc chúng ta cũng có thể dùng bảng điện nhựa nhỏ mua sẵn rồi ráp các chi tiết vào theo sơ đồ dưới đây:

Lắp ráp động cơ điện tại nhà

3. Nguyên lý làm việc của động cơ điện tự chế

Muốn cho động cơ hoạt động tốt, stato của động cơ cần phải được cấp vào 1 dòng điện xoay chiều. Dòng điện chạy qua dây quấn stato sẽ tạo ra 1 từ trường quay với tốc độ: n = 60f/ p (vòng/ phút), trong đó: f chính là tần số của nguồn điện, p chính là số đôi cực của phần dây quấn stato.

Trong quá trình quay, từ trường của động cơ sẽ quét qua các thanh dẫn của rôto, đồng thời làm xuất hiện suất điện động cảm ứng. Vì phần dây quấn rôto đã kín mạch nên suất điện động này sẽ tạo nên dòng điện trong các thanh dẫn của rôto. Các thanh dẫn sẽ xuất hiện dòng điện lại nằm trong từ trường, nên chúng sẽ tương tác với nhau, do đó sẽ tạo ra lực điện từ đặt vào bên trong các thanh dẫn.

Tổng hợp các lực này sẽ tạo thành 1 mô men quay đối với trục rôto, làm cho roto chuyển động quay theo chiều quay của từ trường. Khi motor vận hành, tốc độ của rôto (n) luôn luôn nhỏ hơn tốc độ của từ trường (n1). Kết quả sẽ làm cho rôto quay chậm lại nên vận tốc luôn nhỏ hơn n1, cũng chính vì vậy mà động cơ còn được gọi là động cơ không đồng bộ.

Độ sai lệch giữa tốc độ của rôto và tốc độ của từ trường còn được gọi là hệ số trượt, được ký hiệu là S. Thông thường thì hệ số trượt sẽ ở vào khoảng từ 2 10%.

Nguyên lý hoạt động của motor điện 1 pha trên ô tô

4. Các lỗi thường gặp của động cơ điện không đồng bộ 1 pha

Dưới đây là một số hiện tượng, sự cố, nguyên nhân cũng như cách giải quyết của động cơ điện 1 pha thường gặp nhất:

a) Motor 1 pha chạy chậm, có âm thanh ù ù, cường độ dòng điện tăng cao

Nguyên nhân: Do động cơ bị sát cốt hay bị chập nội tại 1 vài vòng dây.

Cách khắc phục: Bạn hãy xiết chặt phần nắp máy, chú ý cân chỉnh lại phần rôto, tiến hành kiểm tra vòng bi, bạc đạn hoặc có thể thay thế bạc đạn hoặc vòng bi mới. Nhưng cần kiểm tra lại bộ dây bằng gronha, nếu như bộ dây bị chập nội tại thì cần tiến hành quấn lại bộ dây.

b) Motor không khởi động được, phải dùng tay quay

Nguyên nhân: Do tụ điện đang bị rò nên thông số của tụ điện lúc này sẽ bị thay đổi, cũng có thể do cân chỉnh nhưng chưa đồng tâm.

Cách khắc phục: Thay tụ điện mới, tiếp tục cân chỉnh lại lần nữa.

c) Motor điện 1 pha phát ra tiếng kêu khác thường khi làm việc

Nguyên nhân: Do vòng bi đã bị rỗ hoặc bị rơ, dẫn đến sát cốt và gây ra tiếng kêu do va chạm cơ khí.

Cách khắc phục: Không còn cách nào khác là thay vòng bi mới.

d) Tụ làm việc bị đánh thủng thường xuyên khi quấn lại bộ dây stato

Nguyên nhân: Sai số vòng của cuộn đề (bị giảm số vòng) làm cho điện áp đặt lên tụ trở nên lớn hơn giá trị điện áp định mức của tụ điện. Hoặc là do khi thay tụ điện có điện dung nhỏ hơn mà điện áp lúc đặt lên tụ lại lớn hơn điện áp định mức của tụ.

Cách khắc phục: Quấn lại motor và thay tụ điện thích hợp.

e) Motor điện 1 pha bị chạm vỏ

Nguyên nhân: Do phần cách điện giữa cuộn dây và lõi thép đã bị đánh thủng mặc dù đã quấn lại bộ dây khác. Khi kiểm tra và sửa chữa lại đầu dây, thao tác bất cẩn nên đầu dây bị chạm vỏ.

Cách khắc phục: Nếu do phần cách điện giữa cuộn dây và lõi thép bị đánh thủng thì chúng ta cần quấn lại bộ dây khác. Tiếp đến, kiểm tra và sửa lại đầu dây, chú ý chỗ bị chạm vỏ.

5. Lưu ý khi sử dụng động cơ điện 1 pha

Nối nguồn điện 1 chiều 3V6V vào phía 2 đầu thanh đỡ, sau đó nối vào phần đã cạo một lớp tiếp xúc. Dùng tay để quay nhẹ cuộn dây để giúp lấy đà, tiếp đó dưới tác dụng của cặp lực điện từ, lúc này cuộn dây sẽ quay liên tục. Khi đổi chiều dòng điện, cuộn dây sẽ chuyển động quay theo chiều ngược lại.

Khi bạn tháo nguồn điện ra và tiến hành thay vào đó là 1 chiếc điện kế nhạy, hãy dùng tay quay cuộn dây, chúng ta sẽ thấy kim điện kế bị lệch đi. Điều này chứng tỏ bên trong cuộn dây đã xuất hiện 1 dòng điện cảm ứng. Bởi lẽ thiết bị này đóng vai trò đặc biệt, vừa là động cơ nhưng lại vừa là máy phát điện 1 chiều.

Để đảm bảo được sự an toàn cũng như độ bền cho motor điện 1 pha, các bạn nên bảo dưỡng thường xuyên định kỳ, luôn đặt động cơ ở nơi khô ráo, sạch sẽ và thoáng mát. Không để động cơ ở những nơi có độ ẩm cao vì sẽ khiến cho chúng bị ăn mòn, rỉ sét và gây hư hỏng.

Khi quấn lại động cơ đồng bộ 1 pha, chúng ta cần chú ý đến chất lượng dây quấn cũng như số vòng và tiết diện của dây,… để tránh trường hợp làm hao hụt công suất của động cơ.

Khi phát hiện động cơ điện 1 pha có hiện tượng bất thường hay khởi động không được thì việc đầu tiên mà bạn cần làm là phải ngắt nguồn điện ra khỏi động cơ. Sau đó dùng Ampe kế để kiểm tra xem dây có chạm vỏ không? Tùy vào tình hình cũng như điều kiện cụ thể, các bạn có thể dùng các biện pháp khác để kiểm tra, chẳng hạn như bút thử điện nhưng phải chú ý đảm bảo an toàn.

5. Ứng dụng của motor điện 1 pha trong đời sống:

• Thiết bị gia đình: Quạt điện, máy giặt, tủ lạnh, máy sấy tóc, máy hút bụi, máy xay sinh tố, máy nước nóng,...
• Thiết bị công nghiệp: Máy bơm nước, máy nén khí, máy cắt, máy phay, máy khoan, băng tải,...
• Thiết bị nông nghiệp: Máy bơm nước tưới tiêu, máy cày, máy gặt, máy sấy lúa,...

Mô tả cụ thể cách thức hoạt động của motor điện 1 pha trong từng thiết bị:

• Quạt điện: Khi motor điện 1 pha quay, cánh quạt sẽ quay theo, tạo ra gió để làm mát.
• Máy giặt: Motor điện 1 pha làm quay lồng giặt, giúp quần áo được giặt sạch.
• Tủ lạnh: Motor điện 1 pha giúp máy nén hoạt động, tạo ra sự chênh lệch áp suất để làm lạnh.

6. So sánh ưu và nhược điểm của motor điện 1 pha so với các loại motor khác:

Ưu điểm:

• Cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng và bảo trì.
• Giá thành rẻ hơn motor 3 pha.
• Hiệu suất cao, tiết kiệm điện năng.
• Hoạt động êm ái, ít tiếng ồn.

Nhược điểm:

• Mô-men khởi động thấp.
• Tốc độ không được điều chỉnh dễ dàng.
• Có thể bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ.

7. Hướng dẫn an toàn khi sử dụng motor điện:

• Nguy cơ tiềm ẩn: Cháy nổ, điện giật, kẹt motor,...
• Hướng dẫn cách đấu dây điện an toàn:
  • Sử dụng dây điện có tiết diện phù hợp với công suất motor.
  • Sử dụng cầu chì hoặc aptomat để bảo vệ motor khỏi quá dòng.
  • Nối dây điện đúng cực.

Biện pháp bảo vệ motor điện 1 pha:

• Lắp đặt motor ở nơi khô ráo, thoáng mát.
• Tránh để motor tiếp xúc trực tiếp với nước và bụi bẩn.
• Bảo vệ motor khỏi các tác động cơ học.

Dấu hiệu hư hỏng của motor điện 1 pha:

• Motor chạy yếu, không đạt tốc độ tối đa.
• Motor phát ra tiếng ồn lớn.
• Motor bị rung lắc mạnh.
• Motor có mùi khét.

Cách xử lý:

• Ngắt nguồn điện và kiểm tra motor.
• Sửa chữa hoặc thay thế các bộ phận bị hư hỏng.

8. Các loại motor điện 1 pha khác nhau:

• Motor lồng sóc: Cấu tạo đơn giản, phổ biến nhất, giá thành rẻ.
• Motor có chổi than: Hiệu suất cao, điều chỉnh tốc độ dễ dàng, nhưng giá thành cao và cần bảo trì thường xuyên.
• Motor đồng bộ: Tốc độ quay không đổi, hiệu suất cao, nhưng giá thành cao và phức tạp.
• Motor không đồng bộ: Tốc độ quay có thể điều chỉnh, nhưng hiệu suất thấp hơn motor đồng bộ.

So sánh ưu và nhược điểm của từng loại motor điện 1 pha:

• Motor lồng sóc:
  • Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, giá thành rẻ, dễ sử dụng.
  • Nhược điểm: Mô-men khởi động thấp, tốc độ không điều chỉnh dễ dàng.
• Motor có chổi than:
  • Ưu điểm: Hiệu suất cao, điều chỉnh tốc độ dễ dàng.
  • Nhược điểm: Giá thành cao, cần bảo trì thường xuyên.
• Motor đồng bộ:
  • Ưu điểm: Tốc độ quay không đổi, hiệu suất cao.
  • Nhược điểm: Giá thành cao, phức tạp.
• Motor không đồng bộ:
  • Ưu điểm: Tốc độ quay có thể điều chỉnh.
  • Nhược điểm: Hiệu suất thấp hơn motor đồng bộ.

9. Mẹo bảo dưỡng và sửa chữa motor điện 1 pha đơn giản tại nhà:

• Biện pháp bảo dưỡng định kỳ:
  • Tra dầu mỡ cho motor theo định kỳ.
  • Kiểm tra dây điện và kết nối điện.
  • Vệ sinh motor bằng khăn mềm và khô.

Hướng dẫn cách sửa chữa các lỗi thường gặp:

• • • Motor không khởi động được: Kiểm tra nguồn điện, dây điện, cầu chì, aptomat, tụ điện, cuộn dây motor.
    • Motor chạy yếu: Kiểm tra nguồn điện, dây điện, tụ điện, cuộn dây motor, tải trọng.
    • Motor phát ra tiếng ồn lớn: Kiểm tra ổ đỡ, bạc đạn, cánh quạt, dây điện, kết nối điện.
    • Motor bị rung lắc mạnh: Kiểm tra ổ đỡ, bạc đạn, trục motor, kết nối điện.

Kết luận:

Bài viết "Cách Làm Motor Điện Không Đồng Bộ 1 Pha" đã cung cấp cho bạn thông tin chi tiết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách chế tạo và các ứng dụng của motor điện 1 pha. Hy vọng những kiến thức này sẽ giúp bạn tự tin chế tạo motor điện 1 pha cho riêng mình và ứng dụng vào các thiết bị thực tế.

Nội Dung Có Thể Bạn Quan Tâm:

• Động Cơ Điện 1 Pha Các Công Suất, Ứng Dụng Cấu Tạo Và Chất Lượng Sản Phẩm
• Giá Motor 1 Pha Các Công Suất
• Cách Đấu Điện Motor 1 Pha, Đấu tụ, Đảo Chiều Tùy Ý
• Động Cơ Điện 1 Pha Là Gì? Cấu Tạo Và Nguyên Lý Làm Việc, Cách Chọn Motor 1 Pha
• Động Cơ Parma, Thương Hiệu Bán Chạy Nhất Việt Nam, Quy Mô Tập Đoàn
• Biến Tần Điều Khiển Tốc Độ Motor 3 Pha, Lợi Ích, Khái Niệm
• Giá Motor 3 Pha Hitachi Toshiba Mitsu Nhật, ABB, Siemens Đức, Giá Quấn Lại Motor Toàn Quốc