Trên thị trường hiện nay, người ta sử dụng phổ biến nhất là 2 dòng động cơ điện 1 chiều (DC) và động cơ điện xoay chiều (AC). Khi nói đến 2 loại động cơ này, chắc hẳn rất nhiều người sẽ phân vân không biết động cơ AC và DC là gì? Sau đây, chúng tôi sẽ có sự phân biệt, so sánh động cơ điện 1 chiều và xoay chiều một cách ngắn gọn nhất để các bạn có được cái nhìn toàn diện, sâu sắc nhất!
Nội dung
1. Khái niệm, phân loại động cơ điện
Trước khi đi so sánh động cơ điện 1 chiều và xoay chiều, chúng ta ta hãy cùng tìm hiểu khái niệm động cơ điện là gì? Động cơ điện thực chất chính là một chiếc máy điện có khả năng biến đổi năng lượng điện trở thành năng lượng cơ.
Từ những đồ dùng phổ biến trong gia đình, chẳng hạn như: quạt điện, máy bơm nước, tủ lạnh, máy giặt, máy hút bụi,… cho đến những động cơ, máy móc đồ sộ, hiện đại trong các lĩnh vực công nghiệp sản xuất, ví dụ như: máy khoan, máy tiện, máy trộn bê tông,… thậm chí là ổ cứng, ổ quang trong ngành công nghệ máy tính hiện nay cũng đều là động cơ điện.
Động cơ điện thực chất chính là một chiếc máy điện
Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của động cơ điện:
- Cấu tạo: Phần chính của động cơ điện bao gồm có phần tĩnh (đứng yên) stator và phần chuyển động rotor được quấn thành nhiều vòng dây dẫn hay có sử dụng nam châm vĩnh cửu. Khi cuộn dây trên phần rotor và stator được nối vào trong nguồn điện, xung quanh nó cũng sẽ tồn tại các từ trường quay. Lúc này, sự tương tác từ trường của phần rotor và stator cũng sẽ tạo ra chuyển động quay cho rotor quay quanh trục hay là 1 mô men.
- Nguyên lý điện từ cũng chính là nguyên tắc hoạt động của hầu hết các động cơ điện. Nhưng cũng có 1 số loại động cơ điện dựa trên những nguyên lý khác, chẳng hạn như lực tĩnh điện, hiệu ứng áp điện,...
Nguyên lý cơ bản mà các loại động cơ điện từ dựa vào căn cứ là có 1 lực cơ học trên 1 cuộn dây xuất hiện dòng điện chạy qua lúc này sẽ nằm trong 1 từ trường. Lực này theo mô tả theo nội dung định luật Lorentz và nó vuông góc với cuộn dây và lực từ trường.
Phần lớn động cơ điện từ đều xoay nhưng hiện nay cũng có động cơ hoạt động tuyến tính. Trong động cơ xoay, bộ phận chuyển động quay sẽ được gọi là roto và phần đứng yên chính là stator.
Điều khiển động cơ: Đa số các động cơ điện không đồng bộ đều có thể điều khiển tốc độ bằng phương pháp thay đổi kiểu đấu nối (hình sao hoặc hình tam giác). Một số khác còn có thể được điều khiển bằng cách dùng biến tần. Các động cơ bước thường sử dụng 1 bộ điều khiển riêng (cái này còn được gọi là Driver).
Phân loại động cơ điện theo sơ đồ dưới đây:
Sơ đồ phân loại cụ thể các loại động cơ điện
Động cơ điện hiện nay được sản xuất với nhiều kiểu dáng và công suất để đáp ứng đúng được nhu cầu thực tế của từng loại ứng dụng cụ thể. Nếu dựa vào sơ đồ đấu nối dây điện thì ta có thể chia động cơ điện ra làm 2 loại: động cơ điện 3 pha và động cơ điện 1 pha. Còn nếu dựa vào tốc độ động cơ thì cũng chia làm 2 loại là động cơ điện đồng bộ và động cơ điện không đồng bộ.
Riêng đối với động cơ điện 1 chiều sẽ có 2 loại là động cơ điện 1 chiều được kích thích bởi nam châm vĩnh cửu và động cơ điện 1 chiều được kích thích bởi dòng điện, chẳng hạn như:
- Động cơ giảm tốc
- Động cơ rung
- Động cơ bước
- Động cơ Servo
Đôi nét về động cơ điện không đồng bộ: Đây là loại động cơ điện hoạt động với tốc độ quay của roto được biết đến là chậm hơn so với tốc độ quay của từ trường stator. Ta thường bắt gặp động cơ điện không đồng bộ roto lồng sóc vì đặc tính hoạt động trong động cơ của nó tốt hơn là ở dạng dây quấn.
Động cơ điện đồng bộ: Là loại động cơ điện mà tốc độ quay của roto sẽ bằng với tốc độ quay của từ trường. Cấu tạo của động cơ điện đồng bộ bao gồm 2 phần chủ yếu, đó là stator và rotor.
- Stator: Bao gồm vỏ lõi và phần dây quấn. Vỏ lõi được làm bằng thép đúc, chúng có nhiệm vụ bảo vệ cho mạch từ và kết hợp với tấm chắn để có thể bắt chặt được tất cả các bộ phận khác vào máy. Trên phần vỏ có gắn biển máy.
- Lõi stato: Là bộ phận được chế tạo với kết cấu hoàn toàn giống như lõi stato của động cơ điện dị bộ với cuộn dây quấn ở phần ứng tương tự như dây quấn 3 pha (stato hay roto) của các loại máy điện dị bộ.
- Rotor nếu như phần quay chính là phần cảm (được đặt thêm 1 cuộn kích từ) thì nó sẽ bao gồm phần lõi và dây quấn.Trong trường hợp này, phần quay roto có 2 loại đó là cực lồi và cực ẩn.
Một số thông số cơ bản của các loại động cơ điện hiện nay hay được áp dụng:
Thông số kỹ thuật – Động cơ vỏ gang theo tiêu chuẩn IEC | ||
Thông số kỹ thuật | Sản phẩm tiêu chuẩn | Sản phẩm theo yêu cầu |
Công suất động cơ | 0.18 Kw – 315 Kw | 2,4,6,8,10 Cực |
Size động cơ | Size 80 – Size 355 | |
Cấp độ bảo vệ | IP55/ Class F | IP66/ Class H |
Kiểu lắp ráp | Chân đế (B3), mặt bích (B5)/ B35 | |
Điện áp | 220Δ/ 380λ/50/ 60 Hz | Theo yêu cầu |
Phanh điện từ | DC Brake | AC Brake |
Hệ thống làm mát | IC411 | IC410 |
Nhiệt độ môi trường | – 20 °C 40 °C | – 50 °C 100 °C |
Ứng dụng | Máy bơm, máy quạt, máy trộn vữa, máy nghiền,… | |
Thông số cơ bản của các loại động cơ điện hiện nay
2. Khái niệm động cơ 1 chiều DC
Motor DC còn được gọi là động cơ 1 chiều, chúng hoạt động cùng với dòng điện 1 chiều, có khả năng chịu tải được trọng lượng trung bình và thường được sử dụng trong các loại máy điện gia dụng.
Động cơ DC gồm có 2 bộ phận chính là stator và rotor.
- Stator của động cơ điện 1 chiều thường là 1 hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu ghép lại với nhau hay nam châm điện.
- Rotor thường gồm có những cuộn dây quấn, chúng được nối với nguồn điện 1 chiều, 1 phần quan trọng khác của motor điện 1 chiều chính là bộ phận chỉnh lưu, nhiệm vụ chủ yếu của nó chính là đổi chiều dòng điện. Trong khi đó, chuyển động quay của roto lúc này là liên tục. Thông thường thì rotor sẽ bao gồm có 1 bộ cổ góp và 1 bộ chổi than được lắp tiếp xúc với cổ góp.
Sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động của động cơ 1 chiều DC
3. Khái niệm động cơ xoay chiều AC
Motor AC là loại động cơ điện xoay chiều, chúng hoạt động cùng với dòng điện xoay chiều, chịu được tải trọng lớn và rất thích hợp với máy điện trung bình và lớn dùng trong sản xuất công nghiệp.
Động cơ điện AC cũng bao gồm có 2 phần chính, đó là stator và rotor.
- Stator bao gồm những cuộn dây của 3 pha điện được quấn trên các lõi sắt được bố trí trên 1 chiếc vành tròn để có thể tạo ra từ trường quay.
- Rotor có hình trụ, chúng có tác dụng tương tự như 1 cuộn dây quấn được đặt trên lõi thép.
Khi mắc motor điện AC vào trong mạch điện xoay chiều, từ trường quay do stator gây ra lúc này sẽ làm cho roto chuyển động quay liên tục trên trục. Chuyển động sẽ được trục máy truyền ra bên ngoài, đồng thời được dùng để vận hành các máy công cụ máy móc hoặc những cơ cấu phục vụ chuyển động khác.
Motor điện AC được chia ra thành 2 loại: Động cơ điện 3 pha và 1 pha. Động cơ điện AC là động cơ mới nên chúng có công suất mạnh mẽ hơn và đặc biệt là đa năng hơn động cơ DC. Công suất của motor AC cũng mạnh hơn nhiều so với động cơ DC, do đó chúng thường được sử dụng cho các loại máy điện có công suất cao.
Sơ đồ cấu tạo của một số động cơ xoay chiều AC
4. So sánh động cơ điện 1 chiều và xoay chiều
Giống nhau: Nguyên lý làm việc của động cơ điện 1 chiều DC và động cơ điện xoay chiều AC về cơ bản giống là nhau. Tuy nhiên, đối với motor DC thì nó chuyển động quay ngay cả khi nguồn cấp của nó không đảo chiều.
Khác nhau: Theo bảng so sánh dưới đây:
Nội dung so sánh | Động cơ 1 chiều DC | Động cơ xoay chiều AC |
Về ứng dụng | Thường được phổ biến trong các ứng dụng mà tốc độ động cơ buộc phải được điều khiển từ bên ngoài. | Hoạt động tốt nhất là trong các ứng dụng mà hiệu suất năng lượng được tăng cao trong suốt 1 thời gian dài. |
Về số pha | Tất cả đều là động cơ 1 pha | Có thể là động cơ 1 pha hoặc 3 pha |
Về cấu trúc và hoạt động | Dùng nguyên tắc sử dụng cuộn dây phần ứng và từ trường nhưng phần ứng của nó quay trong khi đó từ trường thì lại không quay. Trong những ứng dụng phổ biến hiện nay, motor DC được thay thế bằng cách kết hợp 1 động cơ điện xoay chiều và 1 bộ điều khiển tốc độ (chẳng hạn như biến tần). Bởi vì chúng có giá thành phù hợp, giá trị kinh tế cao và ít tốn kém hơn. | Dùng nguyên tắc chung là sử dụng cuộn dây phần ứng kết hợp với từ trường, nhưng phần ứng của nó lại không quay và từ trường lại liên tục quay. |
Về bảo dưỡng và thay thế | Có nhiều bộ phận chuyển động đắt tiền để thay thế, và đề sửa chữa động cơ điện DC thường tốn kém hơn | Sử dụng động cơ AC mới với bộ điều khiển điện tử có giá thành rẻ hơn |
Bảng so sánh sự khác nhau giữa động cơ điện 1 chiều và xoay chiều
Kết luận
Động cơ điện đóng 1 vai trò vô cùng quan trọng đối với các loại máy móc, nhưng không phải ai cũng biết cách chọn lựa và sử dụng cho đúng các loại động cơ điện này. Hy vọng bài viết trên đây sẽ đem lại những thông tin bổ ích, góp phần giúp cho bạn chọn lọc cũng như so sánh động cơ điện 1 chiều và xoay chiều và sử dụng đúng các loại động cơ điện trong sản xuất và đời sống.
Video đấu điện motor
Nội Dung Có Thể Bạn Quan Tâm:
- Motor Điện 3 Pha Xuất Khẩu Châu Âu, Cấu Tạo, Ký Hiệu, Tiêu Chuẩn Thiết Kế
- Giá Motor 3 Pha Hitachi Toshiba Mitsubishi Nhật, ABB, Siemens Đức, Giá Quấn Lại Motor Toàn Quốc
- Biến Tần Điều Khiển Tốc Độ Motor 3 Pha, Lợi Ích, Khái Niệm
- Động Cơ Parma, Thương Hiệu Bán Chạy Nhất Việt Nam, Quy Mô Tập Đoàn
- Cách Đấu Điện Motor 1 Pha, Đấu tụ, Đảo Chiều Tùy Ý
