Motor là một trong những bộ phận vô cùng quan trọng đối với động cơ. Động cơ sẽ không thể hoạt động được nếu như không có motor, do đó ở bất kì thiết bị nào đây cũng sẽ là chi tiết được đặc biệt quan tâm.
Vậy motor là gì? Chúng hoạt động như thế nào? Có những loại motor nào? Dõi theo bài viết dưới đây người dùng sẽ hiểu hơn về vấn đề này.
Motor là gì?
Định nghĩa về motor
Mô tơ là thiết bị dùng để tạo ra chuyển động, như một động cơ. Nó thường được dùng để chỉ một động cơ điện hoặc một động cơ đốt trong.
Bộ phận này là máy điện dùng để chuyển đổi năng lượng điện sang năng lượng cơ. Các motor điện thường gặp dùng trong gia đình như: quạt điện, tủ lạnh, máy giặt, máy bơm nước, máy rửa xe giá rẻ, máy hút bụi,…
Cơ cấu động cơ điện không đồng bộ phụ thuộc vào kiểu loại vỏ bọc kín hoặc hở, là do hệ thống làm mát bằng cánh quạt thông gió đặt ở bên trong hay bên ngoài động cơ điện.
Phân loại motor
Motor được chia thành 2 loại sau:
– Motor xoay chiều: loại motor này được sản xuất với nhiều kiểu và công suất khác nhau. Nếu như theo sơ đồ nối điện, chúng ta có thể phân chia thành: động cơ 1 pha và động cơ 3 pha. Còn nếu theo tốc độ có: động cơ đồng bộ và động cơ không đồng bộ.
– Motor một chiều: với motor một chiều chũng ta có: động cơ điện một chiều kích thích bởi nam châm vĩnh cửu và động cơ điện một chiều kích thích bởi dòng điện.
– Ngoài 2 động cơ điện trên, chúng ta còn có thêm một số loại động cơ điện khác như: động cơ bước, động cơ rung, động cơ giảm tốc, động cơ Servo,…
Motor có nguyên lý hoạt động như thế nào?
Nguyên lý hoạt động của động cơ điện được diễn ra như sau: Để động cơ có thể tiến hành làm việc, stato của động cơ cần được cấp dòng điện xoay chiều. Dòng điện qua dây quấn stato sẽ tạo ra từ trường quay với tốc độ: n=60. f/p (vòng/phút)
Trong đó:
– F: là tần số của nguồn điện
– p: là số đôi cực của dây quấn stato.
Trong quá trình quay, từ trường này sẽ quét qua các thanh dẫn của rôto, nhờ điều này mà xuất hiện sức điện động cảm ứng, sức điện động này tạo ra dòng điện trong các thanh dẫn của rôto. Các thanh dẫn có dòng điện nằm trong từ trường, chúng tương tác với nhau, tạo ra lực điện từ đặc vào các thanh dẫn.
Các lực này sẽ tạo ra môment quay đối với trục rôto, làm cho rôto quay theo chiều của từ trường. Tốc độ của rôto (n) luôn nhỏ hơn tốc độ của từ trường (n1) khi động cơ làm việc. Vì rôto quay chậm lại nên luôn nhỏ hơn n1, do đó động cơ được gọi là động cơ không đồng bộ. Độ sai lệch giữa tốc độ rôto và tốc độ từ trường được gọi là hệ số trượt, ký hiệu là: S. Thông thường hệ số trượt vào khoảng 2% đến 10%.
Phần lớn các motor điện hoạt động theo nguyên lý điện từ. Tuy nhiên, người ta vẫn sử dụng các loại motor hoạt động trên nguyên lý khác như lực tĩnh điện và hiệu ứng điện áp.
Cấu tạo của motor
Motor được cấu tạo đơn giản với 2 phần chính:
Phần tĩnh
Phần tĩnh (stato) gồm hai bộ phận cơ bản là lõi thép và dây quấn
– Lõi thép: Đây là bộ phận dẫn từ của động cơ điện, có dạng hình trụ rỗng, được làm bằng các lá thép kỹ thuật điện dày 0,35 đến 0,5 mm. Lõi thép được dập theo hình vành khăn, phía trong được thiết kế có xẻ rảnh để đặt dây quấn và được sơn phủ.
– Dây quấn: Đây là loại dây được làm bằng đồng hoặc dây nhôm, được đặt trong các rãnh của lõi thép.
Ngoài các bộ phận chính trên, motor còn có các bộ phận phụ dùng để bao bọc lõi thép là:
– Vỏ máy được làm bằng nhôm hoặc gang dùng để giữ chặt lõi thép
– Đế để bắt chặt vào bệ máy, hai đầu có hai nắp làm bằng vật liệu cùng loại với vỏ máy, trong nắp có ổ đỡ, được dùng để đỡ trục quay của rôto.
Phần quay
Phần quay (rôto) gồm có lõi thép, dây quấn và trục máy.
– Lõi thép: Có dạng hình trụ đặc, được làm bằng các lá thép kỹ thuật điện, sau đó được dập và ép chặt lại, trên mặt có các đường rãnh để đặt các thanh dẫn hoặc dây quấn. Lõi thép là bộ phận được ghép chặt với trục quay, đặt trên hai ổ của stato.
– Dây quấn: rôto có hai loại là rôto lồng sóc và rôto dây quấn.
+ Rôto lồng sóc: loại này có kết cấu rất khác với dây quấn của stato. Được chế tạo bằng cách đúc nhôm vào các rãnh của rôto, tạo thành các thanh nhôm. Sau đó, được nối ngắn mạch ở hai đầu, có đúc thêm các cánh quạt để khi rôto quay bên trong sẽ được làm mát.
Do dây quấn được tạo từ các thanh nhôm và hai vòng ngắn mạch có hình dạng như một cái lồng nên gọi là rôto lồng sóc. Nhằm cải thiện đặc tính mở máy và giảm bớt hiện tượng rung chuyển do lực điện từ tác dụng lên rôto không liên tục nên các đường rãnh trên rôto thông thường được dập xiên với trục.
+ Rôto dây quấn: có dây quấn giống như stato, mặc dù có moment quay lớn nhưng kết cấu của nó khá phức tạp, hơn nữa giá thành lại tương đối cao.
Step motor là gì?
Định nghĩa
Step motor (động cơ bước) là một động cơ đồng bộ dùng để biến đổi các tín hiệu điều khiển dưới dạng các xung điện rời rạc kế tiếp nhau thành các chuyển động góc quay. Đây là một loại động cơ điện có nguyên lý và ứng dụng khác biệt với đa số các động cơ điện thông thường.
Cấu tạo của động cơ bước là tổng hợp của hai loại động cơ: động cơ một chiều không tiếp xúc và động cơ đồng bộ giảm tốc công suất nhỏ. Động cơ bước được chia thành 3 loại chính là: 2 pha, 3 pha và 5 pha tương ứng với góc bước lần lượt là 1.8 độ, 1.2 độ và 0.72 độ. Góc bước cơ bản càng nhỏ thì số lượng cực từ trên roto càng lớn.
Về mặt điều khiển học, động cơ bước có độ chính xác cao, bởi chúng không quay theo cơ chế thông thường mà quay theo từng bước. Step motor làm việc nhờ vào các bộ chuyển mạch điện tử, bộ chuyển mạch này sẽ đưa các tín hiệu điều khiển vào stato theo thứ tự và một tần số nhất định. Tổng số góc quay của rôto sẽ tương ứng với số lần chuyển mạch.
Ứng dụng
– Tự động hoá, với các thiết bị cần điều khiển chính xác như: điều khiển robot, điều khiển tiêu cự trong các hệ quang học, điểu khiển bắt, bám mục tiêu trong các khí tài quan sát, điều khiển định vị trong các hệ quan trắc, điều khiển lập trình trong các thiết bị gia công cắt gọt,…
– Trong công nghệ máy tính, động cơ bước được sử dụng cho: các loại ổ đĩa cứng, ổ đĩa mềm, máy in,…
Đánh giá động cơ bước
Step motor có ưu điểm là dễ điều khiển, bền theo thời gian, kích thước nhỏ gọn nhưng nhược điểm là motor bước khi bị trượt lực sẽ cho vị trí không chính xác (do bị mất bước).
Để điều khiển động cơ bước, bạn chỉ cần cấp xung điện vào các cuộn dây (tùy theo cấu tạo mà động cơ bước có góc quay 1 xung khác nhau). Càng ở chế độ nhiều xung, thì động cơ quay càng mịn. Các động cơ bước không có chổi than, roto được làm từ các cặp cực nam châm vĩnh cửu nên rất bền.
Servo motor là gì?
Định nghĩa
Servo là động cơ của hệ thống điều khiển chuyển động của máy móc. Trong đó, Driver servo được biết đến là bộ phận không thể thiếu để giúp Servo có thể hoạt động. Servo giúp cung cấp lực chuyển động cần thiết cho sự vận hành các thiết bị máy móc.
Cấu tạo
Đối với các ngành công nghiệp, động cơ Servo sử dụng động cơ một chiều không chổi than, rotor của động cơ là một nam châm vĩnh cửu có từ trường mạnh. Còn Stator của động cơ được cuốn các cuộn dây riêng biệt, cấp nguồn theo một trình tự thích hợp để quay rotor.
Servo được hình thành bởi những hệ thống hồi tiếp vòng kín, trong đó tín hiệu ra của động cơ được nối với một mạch điều khiển. Do đó, khi động cơ vận hành thì vận tốc và vị trí sẽ được hồi tiếp về mạch điều khiển này, cơ cấu hồi tiếp sẽ nhận thấy tín hiệu ra chưa đạt được vị trí mong muốn. Lúc này, mạch điều khiển sẽ tiếp tục chỉnh sai lệch cho động cơ cho đến khi đạt được điểm chính xác nhất.
Đánh giá động cơ Servo
Động cơ Servo là loại động cơ vòng kín, kiểm soát bằng encoder, vì thế mà motor có độ chính xác cao. Nhờ việc sử dụng bằng cách đếm xung để điều khiển vị trí nên nếu bị trượt, vẫn đảm bảo được kết quả chính xác ở vị trí cần thiết.
Đặc biệt, một số động cơ servo còn được thiết kế có khả năng chịu được những yêu cầu tăng tốc bất ngờ từ bộ điều khiển. Thông thường, những động cơ này thường được cải tiến về phần cơ để có tuổi thọ cao và có thể chống lại được sự hao mòn do ma sát trên ổ bi bạc. Có thể nói, đây là động cơ sở hữu rất nhiều ưu điểm vượt trội. Tuy nhiên, việc điều khiển, xử lý servo sẽ gặp khó khăn hơn rất nhiều so với moto Step.
Điểm khác nhau cơ bản giữa động cơ bước và động cơ Servo
Nếu như động cơ bước thường sử dụng động cơ không tiếp xúc trượt có từ 50 – 100 điểm cực, thì động cơ servo chỉ có vỏn vẹn từ 4-12 điểm cực. Trong khi động cơ bước không cần mã hóa (bởi chúng có thể di chuyển chính xác tới các vị trí của gần 100 điểm cực từ trong động cơ), thì động cơ servo lại cần phải được mã hóa để xác định chính xác vị trí các điểm cực.
Động cơ servo vận hành bằng việc đọc các dữ liệu từ các tín hiệu khác nhau của các bộ mã hóa động cơ và vị trí được điều khiển. Ngoài ra, nó cũng điều chỉnh dòng điện sơ cấp đến vị trí được yêu cầu, trong khi động cơ bước chỉ đơn giản là di chuyển từng bước.
Induction motor là gì?
Khái niệm
Induction motor, hay còn gọi là động cơ cảm ứng, động cơ cảm ứng là một biến áp tổng quát. Biến áp là một máy thông lượng xen kẽ trong khi động cơ cảm ứng là máy luân phiên.
Thông lượng chỉ quay khi điện áp 3 pha (hoặc pha poly) cách nhau 120 độ trong thời gian được áp dụng cho một cuộn dây ba pha (hoặc cuộn dây pha nhiều) cách nhau 120 độ trong không gian sau đó một dòng từ xoay ba pha được tạo ra có độ lớn là hằng số nhưng hướng tiếp tục thay đổi. Ở trong biến áp, thông lượng được tạo ra là thời gian xen kẽ và không quay.
Mô tơ cảm ứng là công nghệ mô tơ được cung ứng tiên tiến, được ứng dụng các kĩ thuật tiên tiến. Động cơ cảm ứng luôn phụ thuộc vào sự khác biệt nhỏ về tốc độ giữa từ trường quay stator và tốc độ trục rotor. Sự chênh lệch này được gọi là sự trượt tạo ra dòng điện cảm ứng trong cuộn dây rotor.
Vai trò của Induction motor
Động cơ cảm ứng là loại động cơ được sử dụng phổ biến hiện nay, với những ứng dụng phong phú trong đời sống. Trong đó, phổ biến trong những mẫu sản phẩm như máy xịt rửa cao áp, máy hút bụi công nghiệp,… phục vụ cho các dịch vụ chăm sóc, bảo dưỡng xe, hoặc vệ sinh công nghiệp,… với các công việc đòi hỏi áp lực cao, công suất lớn, để thiết bị có thể đáp ứng nhu cầu làm việc thường xuyên, liên tục.
Motor điện từ cũng được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực trong đời sống sinh hoạt của con người, trở thành thiết bị tối ưu, quan trọng không thể thiếu đối với cuộc sống hiện đại như ngày nay.
Brushless motor là gì?
Khái niệm, phân loại
Brushless motor (động cơ một chiều không chổi than) là động cơ được sử dụng rộng rãi, có cấu tạo đơn giản và công suất lớn, dễ vận hành.
Hiện nay có 4 loại động cơ điện một chiều thường được sử dụng đó là:
– Động cơ điện một chiều kích từ song song
– Động cơ điện một chiều kích từ độc lập
– Động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp
– Động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp.
Đánh giá động cơ điện một chiều
Động cơ điện một chiều giữ vị trí rất quan trọng trong công nghiệp giao thông vận tải, cũng như các thiết bị cần điều khiển tốc độ quay liên tục trong phạm vi lớn, không thể thiếu trong nền sản xuất hiện đại.
Động cơ điện một chiều sở hữu ưu điểm là dùng làm động cơ, hay máy phát điện trong nhiều điều kiện làm việc khác nhau. Đặc biệt, thiết bị giúp điều chỉnh, thay đổi tốc độ và khả năng làm việc trong điều kiện quá tải.
Động cơ điện một chiều không những có thể điều chỉnh rộng và chính xác mạch điều khiển đơn giản hơn, mà còn giúp đạt chất lượng cao so với động cơ điện không đồng bộ.
Motor giảm tốc là gì?
Khái niệm, cấu tạo
Ngay ở tên gọi của mình, motor giảm tốc đã có thể cho thấy vai trò, chức năng của mình. Cấu tạo của motor giảm tốc bao gồm: động cơ điện và hộp giảm tốc.
– Động cơ điện: là động cơ 3 pha được cấu tạo bởi 2 phần chính đó là: Stato và Roto. Stato lại bao gồm các cuộn dây của ba pha điện quấn trên các lõi sắt bố trí trên một vành tròn để tạo ra từ trường quay.
Khoảng cách giữa rotor và stator được gọi là khoảng cách không khí, khoảng cách này có những ảnh hưởng quan trọng. Khoảng cách này nên nhỏ nhất có thể, bởi nếu như khoảng cách quá lớn sẽ có ảnh hưởng tiêu cực lên hoạt động của một động cơ điện. Khoảng cách không khí sẽ làm tăng dòng chảy từ hóa cần thiết, vậy nên không khí nên được khoảng cách tối thiểu.
– Hộp giảm tốc: đóng vai trò chứa bộ truyền động sử dụng bánh răng, trục vít bánh vít,… để làm giảm tốc độ vòng quay. Được sử dụng để giảm vận tốc góc, tăng momen xoắn, đồng thời là bộ phận trung gian giữa động cơ điện với bộ phận làm việc của máy công tắc. Hộp giảm tốc dùng bánh răng truyền động.
Phương truyền động: phương song song (trục thẳng hoặc đồng trục)
Lưu ý: công suất motor giảm tốc tương ứng với nguồn dòng điện
– <= 7.5hp: 220v/380v
– >= 10hp: 380v/660v
– Tốc độ vòng quay của motor giảm tốc thường đạt: 1450v/p.
Nguyên lí hoạt động của motor giảm tốc
Khi muốn số vòng quay của trục ra hộp số giảm tốc nhỏ, chúng ta chỉ cần lắp thêm hộp số giảm tốc lên động cơ điện. Điều này có thể thay đổi số vòng quay trục ra một cách linh hoạt hơn rất nhiều. Tỉ số truyền, số vòng quay và moment xoắn tỉ lệ nghịch với nhau.
Chức năng cơ bản của motor giảm tốc là gì?
Chức năng của motor giảm tốc đó là giúp hãm, giảm tốc độ của vòng quay. Thiết bị này là cơ cấu truyền động bằng ăn khớp trực tiếp, có tỉ số truyền không đổi.
Nhờ vào khả năng hãm và giảm tốc độ của vòng quay và các thiết bị là cơ cấu truyền động bằng ăn khớp trực tiếp, có tỉ số truyền không đổi, nên thiết bị còn được sử dụng để kìm hãm vận tốc góc và tăng mômen xoắn. Đây là bộ máy trung gian ở giữa motor giảm tốc và bộ phận làm việc của máy.
Thông tin thêm: Mã lực là gì?
Như vậy, bài viết trên đây chúng tôi đã giúp người dùng trả lời cho câu hỏi motor là gì cũng như các loại motor phổ biến hiện nay. Hi vọng, những thông tin mà chúng tôi cung cấp ngày hôm nay sẽ thực sự có ích đối với người dùng khi muốn tìn hiểu về vấn đề này.
