Tìm hiểu về động cơ điện

Động cơ điện thực ra là 1 máy để biến đổi năng lượng điện chuyển thành năng lượng cơ. Từ những vật dụng điện trong gia đình mà bạn sử dụng hàng ngày như quạt điện, tủ lạnh, máy giặt, máy bơm nước, máy hút bụi,… cho tới những loại máy móc đồ sộ có công suất lớn sử dụng trong ngành công nghiệp như: máy khoan, máy tiện, máy trộn,… thậm chí cho tới ổ cứng, ổ quang trong công nghệ máy tính cũng đều là động cơ điện. Bài viết sau đây, EvnBamBo sẽ giúp bạn tìm hiểu kỹ hơn về động cơ điện.

Khái niệm động cơ điện

Động cơ điện là máy điện dùng để chuyển đổi năng lượng điện sang năng lượng cơ. Còn máy có thể chuyển đổi từ cơ năng sang điện năng được gọi là máy phát điện hay dynamo. Bạn có thể nhìn thấy những động cơ điện thường gặp trong gia đình như tủ lạnh, quạt điện, máy hút bụi, máy bơm nước, máy giặt,…
Ứng dụng của động cơ điện

Động cơ điện có thể sử dụng được hầu hết trong mọi lĩnh vực, từ những loại động cơ nhỏ dùng cho lò vi sóng để chuyển động đĩa quay hay các máy đọc đĩa CD, DVD. Tới các nghề như khoan, các đồ dùng điện sinh hoạt hàng ngày cho tới hoạt động của thang máy tòa nhà, hệ thống thông gió đều dựa theo động cơ điện.

Ở nhiều nước thì động cơ điện được sử dụng trong các phương tiện vận chuyển, nhất là đầu máy xư lửa. Trong công nghệ máy tính, nó được ứng dụng trong các ổ cứng, ổ quang và là động cơ có bước rất nhỏ.

Nguyên tắc hoạt động

Phàn chính của động cơ điện bao gồm phần đứng yên (stator) và phần chuyển động (rotor) được quấn nhiều vòng dây dẫn hay có nam châm vĩnh cửu. Khi cuộn sợi dây trên rotor và stato với ngồn điện. Xung quanh nó sẽ tồn tại các từ trường, sự tương tác từ các từ trường của nó tạo ra 1 chuyển động quay của rotor quanh trục hay còn gọi là 1 momen.

Phần lớn các động cơ điện đều hoạt động theo nguyên lý điện từ, nhưng những loại động cơ dựa trên nguyên lý khác như lực tĩnh điện và hiệu ứng điện áp cũng được sử dụng.

Nguyên lý cơ bản để các động cơ điện từ dựa vào là 1 lực cơ học trên 1 cuộn dây có dòng điện chạy qua nằm trong từ trường. Lực này theo mô tả của định luật lực Lorentz và vuông góc với cả cuộn dây và từ trường.

Các động cơ từ phần lớn đều xoay nhưng cũng có 1 vài động cơ tuyến tính. Trong động cơ xoay, phần chuyển động được gọi là rotor, còn phần đứng yên gọi là stator.

Thông số kỹ thuât – các kỹ hiệu cơ bản của động cơ điện

Cực motor (pole) thể hiện tốc độ – vòng phút

• P2:2800 có thể sử dụng cho các máy cần từ 2800 tới 3000 vòng / phút
• P4: 1400 có thể sử dụng cho những máy cần 1400 – 1500 vòng / phút
• P6: 960 có thể dùng cho các máy cần 900 – 1000 vòng/ phút
• P8: 700 có thể dùng cho các máy cần 700-720 vòng/ phút
• Cực motor: 2,4,6…16: Cực càng cao thì tốc độ máy càng thấp hơn, khi chế tạo phải dùng nhiều tôn hơn.

Các ký hiệu thông dụng trên tem của động cơ điện – Motor Điện CG

• kW/ HP: Công suất trên của động cơ (kW) hay mã lực HP (viết tắt cho từ Horse Power – sức ngựa).
• Trong công nghiệp hàng ngày chúng ta tạm quy ước: 1HP = 0.75 kW (đây chỉ là giá trị tương đối)
• RPM – Round Per Minute: Vòng/ phút, Vg/ ph: tốc độ quay của trục động cơ vòng/ phút
• One Phase/ Three Phase: Nghĩa là động cơ sử dụng lưới điện xoay chiều 1 pha hoặc 3 pha
• VOLS: Điện áp định mức (V) cấp cho động cơ 220 hoặc 380 V
• INS.CL (insulating class): Cấp chịu nhiệt
• IP – Ingress of protection: Cấp bảo vệ động cơ với bên ngoài
• Cấp bảo vệ IP 55 là cao nhất cho các motor thông dụng: Các hạt nước hoặc bụi có đường kính nhỏ khoảng 1 mm cũng không vào trong motor (vì có các doăng cao su bền bảo vệ)
• Hz: Tần số lưới điện xoay chiều 50Hz thông dụng nhất tại Việt Nam
• AMP: Ampe dòng điện dây định mức của động cơ
• mF/V~: Với động cơ 1 pha (220V) mF/Vlà giá trị điện dung của tụ điện/ điện áp xoay chiều cho phép lớn nhất để tụ điện làm việc được ở chế độ dài hạn mà không bị hỏng (bục).
• Hệ số Cos (phi) của động cơ: Hệ số này càng tiến gần đến 1 (100%) thì motor tiết kiệm lượng điện năng càng lớn. Hiệu suất động cơ cao hơn.
• Chế độ làm mát IEC: Nên chọn chế độ làm mát toàn phần

Hiệu suất chuyển hóa năng lượng trọng động cơ điện

EFF1, EFF2, EFF3

Từ nhiều thập kỷ qua thì Uỷ ban quản lý và sử dụng năng lượng châu Âu đã đưa ra các chỉ tiêu về quy cách sản xuất cho các nhà máy sản xuất động cơ điện. Nó nhằm mục đích để khuyến khich và yêu cầu các nhà máy thiết kế ,chế tạo ra những động cơ điện tiết kiệm điện năng và chống ô nhiêm môi trường.

Trong tiêu chuẩn này, theo ngôn ngữ quốc tế nó được gọi tắt là EFF1, EFF2, EFF3

• EFF1 for High Efficiency: Tiêu chuẩn tiết kiệm điện năng và bảo vệ môi trường đã được xử lý ở công nghệ cao cấp.
• EFF2 for Improved Efficiency: Tiêu chuẩn về tiết kiệm điện năng và bảo vệ môi trường đã được nâng cấp.
• EFF3 for Standard Efficiency: Có tiêu chuẩn về hiệu suất sử dụng điện năng và khả năng giảm ô nhiễm môi trường.

IE1, IE2, IE3

Dù hệ thống tiêu chuẩn năng lượng EFF1, EFF2, EFF3 được ứng dụng rộng rãi tại châu ÂU trong nhiều năm nhưng nó lại không phù hợp với 1 số quốc gia tại các châu lục khác. Vì thế, Uỷ ban về tiêu chuẩn thiết bị diện quốc tế IEC đã cho ra 1 hệ thống tiêu chuẩn mới có tính toàn cầu hơn đó là IE, IE1, IE2 và IE3:

• IE: đây là tiêu chuẩn hiệu suất về sự chuyển hóa năng lượng từ điện năng sang cơ năng cho động cơ không động bộ 3 pha có điện áp thấp trong dải công suất từ 0.75 kW tới 375 kW.
• IE1 = Standard Efficiency (tương ứng với tiêu chuẩn EFF2- tiêu chuẩn về tiết kiệm điện năng và bảo vệ môi trường đã được nâng cấp).
• IE2 = High Efficiency (tương ứng với tiêu chuẩn EFF1 – tiêu chuẩn tiết kiệm năng và bảo vệ môi trường đã được xử lý ở công nghệ cao cấp).
• IE3 = Premium Efficiency

Một số thông số cơ bản của động cơ điện thường được áp dụng

Cách chọn động cơ điện

Để lựa chọn được đông cơ điện thích hợp bạn cần phải tìm hiểu về động cơ điện phổi biến trên thị trường mà ứng  dụng của từng loại

Động cơ điện 1 chiều

Là loại động cơ cho phép thay trị số của momen và vector vận tốc tức thời gốc trong khuôn khổ rộng. Ưu thế của nó là khởi động êm, hãm và đảo chiêu dễ dàng. Vì thế, nó được sử dụng đa dạng trong những thiết bị di chuyển bằng điện, thang máy, các vật dụng thể nghiệm, máy trục,…

Động cơ điện xoay chiều

Động cơ điện xoay chiều 3 pha đồng bộ: động cơ bap ha đồng bộ có vận tốc gốc không đổi, nó không phụ thuộc vào tri số của vận chuyển trọng và thực tế không điều chỉnh được .

Nó mang ưu thế là hiệu suất và cos<p hệ số quá vận tải lớn. Cần đực ứng dụng trong những trường hợp hiệu suất động cơ và trị số cos<p sở hữu vai trò quyết định (ví dụ lúc yêu cầu công suất động cơ lớn – trên 100kw lại ít nên mở máy và dừng máy) cũng như lúc cần bảo đảm chặt chẽ trị số ko đổi của vận tốc gốc.

Động cơ 3 pha không đồng bộ nó gồm 2 dòng

• Động cơ ba pha không đồng bộ roto dây quấn có thể điều chỉnh vector vận tốc tức thời trong một khuôn khổ nhỏ (khoảng 5%), với chiếc điện mở máy nhỏ nhưng nó có hệ số công suất phải chăng, phù hợp sử dụng lúc cần điều chỉnh trong khuôn khổ hẹp để mua ra vận tốc phù hợp của dây truyền kỹ thuật đã được lắp đặt.
• Động cơ ba pha không đồng bộ roto lồng sóc kết cấu đơn giản, dễ bảo quản, sở hữu thể mắc trực tiếp vào lưới điện ba pha không cần biến đổi cái điện.

Bí quyết dùng động cơ điện

Để dùng động cơ điện được an toàn và cho hiệu quả cao nhất, trước khi khởi động chúng ta cần tuân thủ những nguyên tắc sau:

• Đầu tiên bạn cần đánh giá độ ẩm của động cơ điện, trong trường hợp độ ẩm bí quyết điện vượt mức cho phép thì ta cần phải sấy cho khô mới cho hoạt động và cũng tùy theo công suất của động cơ.
• Say đó cần đánh giá phwogn páp đấu điện của động cơ điện xem nó đã đúng chưa: 1/220V, 3/220V, 3/380V, 3/440V, 3/660V, 3/6000V… Và kiểm tra hệ thống thiết bị bảo vệ điện như  aptomat, phát động từ, rơ le… ví như một trong những đầu dây của hệ thống bảo vệ không xúc tiếp hoặc xúc tiếp kém thì ko được khởi động
• Kiểm tra điện áp bằng vol kế, trong trường hợp điện áp không vượt quá hoặc thấp hơn 5% thì cần phả sử dụng ổn áp điện.
• Sau đó, bạn hãy đánh giá dây dẫn điện từ trạm điện tới thiết bị điện xem có ăn nhập vào công suất động cơ điện hay chưa. Ví dụ dây dẫn nhỏ thì cần phải thay dây dẫn to hơn.
• Và rút cục trước khi đóng điện buộc phải đánh giá cả phần cơ của động cơ và phần cơ của thứ, xem có suôn sẻ ko, bi (bạc đạn) bị dơ mòn không? Trước lúc chạy mang chuyển vận nên chạy thử không chuyên chở, khi chạy mang chuyển vận đánh giá ngay cường độ cái điện là bao nhiêu (đo bằng Ampe kìm). Giả dụ cường độ loại điện ko vượt chiếc định mức thì cho chạy thường nhật. Ví như cường độ loại điện to hơn loại định mức hoặc với tiếng ghì từ phát ra từ động cơ thì phải tắt máy ngay kiểm tra: Có thể điện mất pha, động cơ bị ẩm, đấu sai điện, công suất ko đủ, bị om dây, bị chạm chập hoặc động cơ ko đúng thông số công nghệ theo mẫu mã ban đầu…

Bên cạnh đó, bạn cũng cần chú ý những điều sau để việc động cơ điện hoạt động thông minh:

• Đa số các đầu tiếp xúc phải được hàn hoặc xiết chặt tránh move.
• Khi các thiết bị có chiều quay về 1 hướng thì động cơ chạy buộc phải theo hướng đó, giả dụ ngược chiều quay thì nên đảo phương pháp đấu của động cơ điện theo lược đồ đấu.
• Động cơ một pha thông thường khởi động bằng vòng chập hoặc tuplơ đề, thành ra lúc khởi động cho vận tải lớn ngay hoặc máy quá vận tải chạy ko đúng vòng quay thì tuplơ sẽ cụp lại, cứ để như vậy thì sẽ dẫn tới nổ tụ đề hay cháy cuộn đề của động cơ.
• Lúc chạy thiết bị nếu nhiệt độ động cơ vào khoảng 600 thì thường ngày (kinh nghiệm dân gian là sờ vào động cơ đếm được từ một tới 10), trường hợp nóng quá thì bắt buộc giới hạn ngay đánh giá (động cơ điện, dây dẫn điện, cao hoặc phải chăng điện thế hoặc quá vận chuyển…). Giả dụ có tiếng kêu, tiếng ghì từ động cơ điện thì nên ngừng chạy động cơ điện ngay báo cho phòng ban khoa học đánh giá: Với thể do vỡ lẽ bi, sác cốt hoặc bị chạm chập…
• Ví như những vật dụng sở hữu vật dụng hứa giờ, mà đồng hồ hứa giờ chỉ số 0 thì động cơ điện sẽ ko chạy hoặc có rơ le nhiệt khi chạy do điện áp ko đúng à động cơ quá nóng, rơ le nhiệt sẽ đẩy ra à động cơ điện sẽ ko chạy nữa. Ví như này phải chờ cho nguội động cơ, ấn rơ le nhiệt vào vị trí cũ và bắt buộc tiêu dùng điện qua ổn áp.
• Lúc mất điện thì ngắt luôn cầu dao của thiết bị và cầu dao tổng, phòng ngừa lúc có điện trở lại sẽ làm cho hỏng động cơ.
• Cường độ chiếc điện của một số động cơ dị bộ một pha điện áp 220V
• Cường độ dòng điện, tổn thất điện năng phụ thuộc vào hệ số Coj của động cơ, những động cơ với hệ số Coj rẻ thì hao phí điện năng lớn.