Ngày nay, động cơ điện được ứng dụng rất phổ biến trong các máy bơm nước, máy xay, máy nghiền,... với chức năng cung cấp năng lượng để vận hành cho các thiết bị này. Trong đó động cơ điện xoay chiều 1 pha được ứng dụng khá phổ biến trong các ứng dụng công nghiệp cũng như dân dụng. Vậy động cơ điện xoay chiều 1 pha là gì? Cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ điện 1 pha như thế nào? Động cơ AC 1 pha có những ứng dụng gì trong cuộc sống? Hãy cùng Bảo An tìm hiểu trong bài viết dưới đây.
- Động cơ điện xoay chiều 1 pha (hay còn được gọi là motor điện AC 1 pha hay động cơ AC 1 pha) là loại động cơ điện mà dây quấn stator chỉ bao gồm 1 cuộn dây pha. Và đối với nguồn cấp chính cấu tạo gồm 1 dây pha và 1 dây nguội (có thể có thêm tụ điện để làm lệch pha). Tuy nhiên, nếu chỉ có 1 cuộn dây pha thì động cơ không thể tự khởi động được vì từ trường 1 pha lại chính là từ trường đập mạch.
- Để động cơ AC 1 pha có thể tự khởi động được, có nhiều phương pháp khác nhau để thực hiện được điều này. Ví dụ như sử dụng một số thiết bị phụ trợ như tụ đề hoặc bộ khởi động động cơ. Tham khảo ngay hình ảnh và thông số kỹ thuật của sản phẩm Bộ khởi động động cơ SCHNEIDER GV2P32 hiện đang được phân phối ở Bảo An tại đây.
Cấu tạo của động cơ điện xoay chiều 1 pha bao gồm 7 bộ phận chính như sau:
1. Giá đỡ mặt bích (Flange bracket) : được làm bằng vật liệu nhôm đúc khuôn được gia công hoàn thiện, lắp vào vỏ động cơ.
2. Stator: lõi thép của stator có dạng trụ rỗng, được ghép từ các tấm thép kỹ thuật điện, được dập theo hình vành khăn, phía trong có xẻ rãnh để có thể đặt dây quấn và được sơn phủ kín. Dây quấn được làm bằng dây đồng hoặc dây nhôm và được đặt trong các rãnh của lõi thép.
3. Vỏ động cơ (Motor case): Thường được chế tạo từ tấm thép, nhôm đúc hoặc gang
4. Rotor: Lõi thép rotor được chế tạo từ các lá tôn silic, các rãnh của lõi thép rotor được dập nghiêng để giảm tiếng ồn. Cuộn dây của rotor thường được đúc bằng nhôm.
5. Trục quay của động cơ (Output shaft): có 2 loại là trục tròn và loại trục bánh răng. Vật liệu được sử dụng cho trục động cơ là loại thép cacbon 45, thép cacbon 65 hoặc các loại thép đặc biệt khác
6. Bạc đạn (Ball bearing): Dùng để đỡ cho trục quay của rotor.
7. Dây dẫn (Lead wire)
Nguyên lý hoạt động của động cơ điện xoay chiều 1 pha khá đơn giản như sau:
- Nguồn điện xoay chiều được cấp cho stator của động cơ. Lúc này dòng điện chạy qua dây quấn stato và tạo nên một từ trường quay với tốc độ là 60f/p. Trong đó f chính là tần số của nguồn điện, p là số cặp cực của phần dây quấn Stator.
- Trong quá trình quay, từ trường sẽ liên tục quét qua các thanh dẫn của rotor và xuất hiện một sức điện động cảm ứng. Do dây quấn stator đang kín mạch nên suất điện động này sẽ tạo ra dòng điện ở trong các dây dẫn của rotor. Các thanh dây dẫn có dòng điện và được đặt trong từ trường vì vậy chúng sẽ tương tác lực điện từ lên nhau.
- Tổng hợp các lực trên sẽ tạo ra momen quay đối với trục rotor khiến cho nó quay cùng chiều với từ trường. Khi động cơ làm việc thì tốc độ của rotor sẽ luôn nhỏ hơn tốc độ của từ trường.
Động cơ điện xoay chiều 1 pha hiện nay được sử dụng rộng rãi trong dân dụng và công nghiệp. Một số ứng dụng của động cơ điện xoay chiều 1 pha có thể kể đến như sau:
- Ứng dụng trong các máy móc gia đình: Động cơ AC 1 pha được sử dụng trong nhiều loại máy gia đình như máy giặt, máy hút bụi, máy cắt cỏ, máy cưa xích, và các loại máy khác.
- Ứng dụng trong các thiết bị điện tử: Động cơ điện AC 1 pha được ứng dụng trong các thiết bị điện tử như máy tính, máy in, máy quay phim và các loại thiết bị khác.
- Ứng dụng trong y tế: Động cơ điện AC 1 pha được sử dụng trong các thiết bị y tế như máy xạ trị, máy chụp CT, và các loại thiết bị khác.
- Ứng dụng trong công nghiệp: Động cơ điện 1 pha được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp, bao gồm máy nén khí, máy nghiền, máy bơm nước, máy cắt, máy kéo, và các loại máy khác.
- Ứng dụng trong năng lượng mặt trời: Động cơ AC 1 pha được sử dụng để chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện.
- Ứng dụng trong nông nghiệp: Động cơ AC 1 pha được sử dụng trong các máy móc nông nghiệp như máy bơm nước, máy cày, máy cắt cỏ, và các loại máy khác.
- Ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm và đồ uống: Động cơ điện 1 pha được sử dụng trong các máy móc thực phẩm và đồ uống như máy xay sinh tố, máy làm kem, máy ép trái cây, và các loại máy khác.
- Cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng và lắp đặt.
- Động cơ điện xoay chiều 1 pha sử dụng nguồn điện trực tiếp từ lưới điện mà không cần phải chỉnh lưu
- Động cơ AC 1 pha có khả năng điều khiển tốc độ quay đa dạng
- Động cơ xoay chiều 1 pha có kết cấu bền vững, chắc chắn, khả năng chịu quá tải tốt nhờ cơ chế bảo vệ
- Giá thành thấp hơn so với truyền động dùng cho động cơ một chiều
- Momen khởi động của động cơ AC 1 pha nhỏ, không thích hợp sử dụng được cho các ứng dụng cần momen khởi động lớn
- Tiêu tốn nhiều nguồn điện năng hơn so với động cơ một chiều
