Động cơ điện đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại. Vậy, Động cơ điện là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động như thế nào? Trong bài viết này, các bạn hãy cùng Mecsu tìm hiểu nhé!
Động cơ điện là một thiết bị chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học để tạo ra chuyển động hoặc làm việc. Nó hoạt động dựa trên nguyên lý tương tác giữa từ trường và dòng điện trong các cuộn dây dẫn điện.
Cấu tạo cơ bản của động cơ điện bao gồm các bộ phận chính như rotor, stator, cuộn dây và bộ phận khởi động. Rotor là bộ phận quay, được làm bằng vật liệu dẫn điện như nhôm hoặc đồng. Stator là bộ phận đứng yên, thường được làm bằng thép dẫn điện. Cuộn dây được sử dụng để tạo ra từ trường trong động cơ và được làm bằng dây dẫn điện. Bộ phận khởi động giúp khởi động động cơ và có thể là tụ điện, rôto từ hoặc khởi động từ.
Nguyên tắc vận hành của động cơ điện dựa trên sự tương tác giữa từ trường và dòng điện để tạo ra lực quay. Dưới đây là một phân tích chi tiết về nguyên tắc hoạt động của động cơ điện:
Tạo từ trường: Để tạo ra từ trường, động cơ điện sử dụng cuộn dây trong stator. Khi dòng điện chạy qua cuộn dây, nó tạo ra từ trường xung quanh cuộn dây. Từ trường này hoạt động như một nam châm và có thể được xem như từ trường cố định trong động cơ.
Tương tác giữa từ trường và dòng điện: Khi động cơ được kích hoạt và dòng điện chạy qua rotor, từ trường do cuộn dây stator tạo ra tương tác với dòng điện trong rotor. Tương tác này gây ra lực điện để quay rotor.
Tạo lực quay: Lực điện do sự tương tác giữa từ trường và dòng điện trong rotor sản sinh lực quay. Lực quay này khiến cho rotor xoay quanh trục của động cơ.
Đảo chiều của dòng điện: Đối với động cơ xoay chiều (AC), nguồn điều khiển thường sử dụng nguồn AC, trong đó, hướng và chiều của dòng điện thay đổi theo chu kỳ. Điều này gây ra sự thay đổi hướng của từ trường do cuộn stator và lực quay ở rotor. Trong khi, các loại động cơ một chiều (DC) lại sử dụng nguồn DC không thay hướng, sản sinh một từ trường không thể thay doi va luc xoan theo một hướng nhất định.
Động cơ điện DC sử dụng nguồn điện một chiều để hoạt động. Nguồn điện một chiều chỉ cho phép dòng điện chạy theo một hướng duy nhất. Động cơ này tạo ra từ trường khi dòng điện chạy qua cuộn dây, làm cho phần quay của động cơ quay theo một hướng nhất định.
Có hai loại chính của động cơ điện DC:
Động cơ kích thích bằng nam châm vĩnh cửu: Loại này có từ trường cố định được tạo ra bởi nam châm vĩnh cửu, không cần nguồn điện bên ngoài để tạo từ trường. Đây thường là nhỏ gọn, đơn giản và có hiệu suất cao.
Động cơ kích thích bằng dòng điện: Loại này sử dụng nguồn điện DC để tạo từ trường trên rotor. Chúng có cấu trúc đơn giản, dễ vận hành và giá thành thấp, nhưng yêu cầu bộ chổi và máy phát điện để duy trì dòng điện qua cuộn dây.
Động cơ điện AC (Alternating Current) là một loại động cơ sử dụng nguồn điện xoay chiều. Nguồn điện xoay chiều là loại nguồn điện mà dòng điện thay đổi theo hướng và amplitiê tại thời gian. Trong nguồn điện xoay chiều, dòng điện thay đổi liên tục từ dương đến âm và ngược lại.
Động cơ điện AC hoạt động dựa trên nguyên lý tương tác giữa từ trường và dòng điện. Khi dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây của động cơ, nó tạo ra một từ trường xoay quanh cuộn dây. Từ trường này tác động lên rotor (phần quay) của động cơ, tạo ra lực và quay rotor.
Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn về động cơ điện là gì. Anh em có thắc mắc gì thì hãy để lại thông tin bên dưới để Mecsu giải đáp cho anh em nhé.
Tham khảo thêm tại:
Lớp cách điện động cơ là gì? tại sao chúng quan trọng
