Motor điện 1 pha là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chúng

Motor điện 1 pha là một loại động cơ phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống. Đó chính là loại động cơ dây quấn stato chỉ có một cuộn dây pha, nguồn cấp là 1 dây pha và 1 dây nguội. Vậy, để tìm hiểu rõ hơn về mô tơ điện, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chúng thì hãy cùng tìm hiểu trong bài viết dưới đây nhé!

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của motor điện 1 pha

Cấu tạo của motor điện 1 pha

Mô tơ điện 1 pha được cấu tạo từ hai phần chính là phần tĩnh và phần quay.

Phần tĩnh

Phần tĩnh hay còn gọi là stato gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn

a. Lõi thép

Đây là bộ phận dẫn từ của mô tơ có dạng hình trụ rỗng. Lõi thép được làm bằng các lá thép kỹ thuật điện có độ dày từ 0,35mm đến 0,5 mm. Chúng được làm theo khuôn hình vành khăn, phía trong có xẻ rãnh để đặt dây quấn. Để đảm bảo yêu cầu, lõi thép sẽ được sơn phủ cẩn thận trước khi ghép lại.

b. Dây quấn

Dây quấn stato thường được làm bằng chất liệu đồng hoặc nhôm đặt trong các rãnh của lõi thép.

Ngoài ra, phần tĩnh của mô tơ điện còn được cấu thành từ một số bộ phận phụ. Bộ phận bao bọc lõi thép là vỏ máy, được làm bằng nhôm hoặc gang dùng để giữ chặt lõi thép. Tiếp theo là chân đế để bắt chặt vào bệ máy. Hai đầu có hai nắp làm bằng vật liệu cùng loại với vỏ máy, trong nắp có bạc dùng để đỡ trục quay của roto.

Phần quay

Phần quay hay còn gọi là roto, được cấu tạo gồm lõi thép, dây quấn và trục máy.

a. Lõi thép

Lõi thép của roto có dạng hình trụ đặc, được làm bằng các lá thép kỹ thuật điện. Chúng thường được dập thành hình dĩa và ép chặt lại, trên mặt có các đường rãnh để đặt dây quấn. Lõi thép được ghép chặt với trục quay của roto và được đặt trên hai ổ đỡ của stato.

b. Dây quấn

Roto được chia làm hai loại là roto lồng sóc và roto dây quấn.

• Roto dây quấn: Dây quấn giống như stato, ưu điểm của loại này là mômen quay lớn nhưng kết cấu phức tạp. Hơn nữa giá thành lại tương đối cao.
• Roto lồng sóc: Dây quấn được chế tạo bằng cách đúc nhôm vào các rãnh của roto. Chúng tạo thành các thanh nhôm và được nối ngắn mạch ở hai đầu.

Ngoài ta, chúng được đúc thêm các cánh quạt để làm mát bên trong khi roto quay. Dây quấn lồng sóc được tạo ra từ các thanh nhôm và hai vòng ngắn mạch có hình dạng lồng nên được gọi là roto lồng sóc.

Nguyên lý hoạt động của motor điện 1 pha

Khi motor điện 1 pha làm việc, bạn cần cấp cho chúng một 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 sẽ quét qua các thanh dẫn của roto, làm xuất hiện suất điện động cảm ứng. Vì đây là mạch kín nên suất điện động sẽ tạo ra dòng điện trong các thanh dẫn của roto. Các thanh dẫn có dòng điện lại nằm trong từ trường sẽ tương tác với nhau, tạo ra lực điện từ đặt vào các thanh dẫn.

Lực điện từ sẽ tạo ra mômen quay đối với trục roto, làm cho roto quay theo chiều của từ trường.

Khi mô tơ điện làm việc, tốc độ quay của roto luôn nhỏ hơn tốc độ của từ trường. Độ sai lệch giữa tốc độ quay của roto và từ trường được gọi là hệ số trượt, ký hiệu là s. Thông thường hệ số trượt vào khoảng 2% đến 10%

Hướng dẫn cách để chọn motor điện 1 pha

Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại mô tơ điện khác nhau, từ nhiều hãng khác nhau. Chính vì vậy, việc chọn được 1 mô tơ điện 1 pha tốt là điều cần thiết đối với bạn. Hãy theo dõi cách chọn mô tơ điện 1 pha dưới đây nhé!

Các lưu ý khi chọn mô tơ điện 1 pha

• Khi lựa chọn 1 mô tơ điện mới, bạn cần xem đến phần tem ghi thông tin mức ampe dòng điện định mức sao cho giống mô tơ điện cũ.
• Để sử dụng mô tơ được lâu hơn, bạn cần sử dụng động cơ không hết tải. Điều này giúp động cơ mát và bền hơn. Các loại motor điện nhỏ nên dùng tối đa 90 – 95 % tải cho phép. Đối với các motor điện lớn thì dùng trong khoảng 85 – 90% tải cho phép.
• Đối với các mô tơ điện 1 pha dùng trong các môi trường khắc nghiệt, có độ ẩm và bụi cao thì nên chọn loại motor điện có cấp độ bảo vệ cao IP55.
• Bạn nên lựa chọn đồng bộ các sản phẩm mô tơ điện 1 pha có khả năng phòng chống cháy nổ khi sử dụng trong các môi trường có nhiệt độ cao và nguy hiểm.
• Các loại mô tơ điện được sản xuất trước năm 2000 thường có thân motor nhỏ hơn các loại động cơ đời mới. Nên thường xảy ra tình trạng chệch trục, lắp đặt không khớp,… Do đó, bạn cần đo kỹ đường kính trục, chiều ngang, chiều dọc chân đế motor cũ.
• Khả năng tiết kiệm điện năng và hiệu suất của động cơ được thể hiện qua hệ số cos. Khi hệ số cos nhỏ, điện năng sẽ chuyển sang nhiệt năng, ít chuyển sang cơ năng sẽ gây hao điện, nóng máy. Ngược lại, hệ số cos lớn thì tiết kiệm điện, máy chạy hiệu quả và mát hơn.
• Đối với động cơ điện 3 pha, khi sử dụng cần trang bị tụ điện, rơle mất pha, rơle nhiệt để kiểm tra chính xác aptomat, đảm bảo an toàn điện. Đối với các loại motor điện lớn, bạn cần đấu hình sao trước khi đấu tam giác để tránh sụt áp khi khởi động.

Các lỗi thường gặp của mô tơ điện 1 pha và cách sửa chữa

Motor một pha chạy chậm, có tiếng ù ù dòng điện tăng cao

Nguyên nhân:

• Do bị sát cốt
• Chập cháy ở bên trong tại một vài vòng dây

Cách sửa chữa:

• Siết chặt lắp máy, căn chỉnh lại phần roto, kiểm tra vòng bi, bạc đạn hoặc thay thế bạc đạn, vòng bi.
• Kiểm tra bộ dây bằng thiết bị ronha, nếu bộ dây bị chập thì quấn lại bộ dây.

Dùng tay quay motor điện mới khởi động được

Nguyên nhân

• Thông số bị thay đổi do tụ điện bị rò rỉ
• Do cân chỉnh chưa đồng tâm

Cách sửa chữa:

• Thay tụ mới
• Cân chỉnh lại tụ

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

Nguyên nhân:

• Do vòng bi bị rỗ
• Do vòng bi bị rơ dẫn đến sát cốt, gây ra tiếng va chạm cơ khí

Cách sửa chữa:

• Thay vòng bi mới

Tụ điện bị đánh thủng thường xuyên khi quấn lại bộ dây stato

Nguyên nhân:

• Sai số vòng cuộn đề làm điện áp đặt lên tụ lớn hơn điện áp định mức của chính nó.
• Thay tụ có điện dung bé hơn

Cách sửa chữa:

• Quấn lại motor điện
• Thay một tụ khác thích hợp nhất

Motor điện 1 pha bị chạm vào vỏ

Nguyên nhân:

• Do cách điện giữa cuộn dây và lõi thép bị đánh thủng
• Đầu dây bị chạm vỏ

Cách sửa chữa:

• Quấn lại bộ dây khác
• Kiểm tra và sửa lại đầu dây bị chạm vỏ

Mô tơ điện 1 pha không quay, roto bị hút lệch về một bên, động cơ rung lắc mạnh

Nguyên nhân:

• Do vòng bi hoặc bạc đạn quá chệch
• Nắp máy bị lệch, roto chưa đồng tâm

Cách sửa chữa:

• Thay bạc đạn hoặc vòng bi mới
• Siết chặt nắp máy, cân chỉnh lại phần roto cho đồng tâm