Động cơ điện làm việc và các ứng dụng của nó

Sự chuyển đổi năng lượng từ điện năng sang cơ học được Michael Faraday, một nhà khoa học người Anh, giải thích vào năm 1821. Việc chuyển đổi năng lượng có thể được thực hiện bằng cách bố trí một dây dẫn mang dòng điện trong một từ trường. Vì vậy dây dẫn bắt đầu quay do mômen từ trường và dòng điện sinh ra. Một nhà khoa học người Anh William Sturgeon đã thiết kế một cỗ máy DC vào năm 1832 dựa trên định luật của ông. Tuy nhiên, nó đắt và không phù hợp với bất kỳ ứng dụng nào. Vì vậy, cuối cùng, đầu tiên động cơ điện được phát minh vào năm 1886 bởi Frank Julian Sprague.

Động cơ điện là gì?

Một động cơ điện có thể được định nghĩa vì nó là một loại máy được sử dụng để chuyển đổi năng lượng từ điện và cơ học. Hầu hết các động cơ hoạt động thông qua giao tiếp giữa dòng điện và từ trường của cuộn dây của động cơ để tạo ra lực ở dạng quay trục. Các động cơ này có thể được kích hoạt bằng nguồn DC hoặc nguồn AC. Tuy nhiên, về mặt cơ học, máy phát điện giống với động cơ điện, hoạt động theo hướng ngược lại bằng cách thay đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện. Sơ đồ động cơ điện được hiển thị bên dưới.

Việc phân loại động cơ điện có thể được thực hiện dựa trên những cân nhắc như loại nguồn năng lượng , cấu trúc, loại đầu ra chuyển động và ứng dụng. Đó là loại xoay chiều, loại một chiều, loại không chổi than, loại có chổi than, loại pha như một pha, hai hoặc ba pha, v.v. Những động cơ này được ứng dụng trong máy bơm, quạt công nghiệp, máy công cụ, máy thổi, dụng cụ điện, ổ đĩa.

động cơ điện

Cấu tạo động cơ điện

Cấu tạo động cơ điện có thể được thực hiện bằng cách sử dụng rôto, ổ trục, stato, khe hở không khí, cuộn dây, cổ góp, v.v.

điện-động-cơ-cấu tạo

Rotor

Rôto trong động cơ điện là bộ phận chuyển động, và chức năng chính của bộ phận này là quay trục để tạo ra cơ năng. Nói chung, rôto bao gồm các dây dẫn được đặt để mang dòng điện và giao tiếp với từ trường trong stato.

Vòng bi

Các ổ trục trong động cơ chủ yếu cung cấp lực đỡ cho rôto để kích hoạt trục của nó. Trục của động cơ mở rộng với sự trợ giúp của các ổ trục đối với tải của động cơ. Khi các lực tải được sử dụng bên ngoài ổ trục, khi đó tải trọng được gọi là quá tải.

Stator

Stato trong động cơ là phần không hoạt động của mạch điện từ. Nó bao gồm nam châm vĩnh cửu hoặc cuộn dây. Stato có thể được chế tạo bằng các tấm kim loại mỏng khác nhau được gọi là các lớp mỏng. Chúng chủ yếu được sử dụng để giảm tổn thất năng lượng.

Lỗ hổng không khí

Khe hở không khí là khoảng không giữa stato và rôto. Ảnh hưởng của khe hở không khí chủ yếu phụ thuộc vào khe hở. Nó là nguồn chính cho hệ số công suất thấp của động cơ. Khi khe hở không khí tăng lên giữa stato và rôto thì dòng điện từ hóa cũng tăng lên. Vì lý do này, khoảng cách không khí nên ít hơn.

Quanh co

Cuộn dây trong động cơ là dây dẫn được đặt bên trong cuộn dây, thường được bao quanh một lõi từ bằng sắt dẻo để tạo ra các cực từ trong khi được cung cấp năng lượng bằng dòng điện. Đối với cuộn dây động cơ , đồng là vật liệu được sử dụng thường xuyên nhất. Đồng là vật liệu phổ biến nhất cho cuộn dây và nhôm cũng được sử dụng mặc dù nó phải chắc chắn để mang tải điện tương tự một cách an toàn.

Commutator

Các cổ góp là nửa vòng trong động cơ được chế tạo bằng đồng. Chức năng chính của việc này là liên kết các chổi về phía cuộn dây. Các vòng cổ góp được sử dụng để đảm bảo hướng dòng điện trong cuộn dây đảo ngược mỗi nửa thời gian, do đó một bề mặt của cuộn dây thường xuyên bị đẩy lên trên và bề mặt còn lại của cuộn dây bị đẩy xuống dưới.

Làm việc của động cơ điện

Về cơ bản, hầu hết các động cơ điện hoạt động dựa trên điện từ nguyên lý cảm ứng Tuy nhiên, có nhiều loại động cơ khác nhau sử dụng các phương pháp cơ điện khác là hiệu ứng áp điện và lực tĩnh điện.

Nguyên lý làm việc cơ bản của động cơ điện từ có thể phụ thuộc vào cơ năng tác dụng lên vật dẫn sử dụng dòng điện chạy qua & nó được đặt trong từ trường. Chiều của lực cơ học có phương vuông góc với từ trường và vật dẫn và từ trường.

Các loại động cơ điện

Ngày nay, động cơ điện được sử dụng phổ biến nhất chủ yếu bao gồm động cơ xoay chiều và động cơ điện một chiều

Động cơ AC

Động cơ AC được phân loại thành ba loại cụ thể là động cơ cảm ứng, đồng bộ và tuyến tính

• Động cơ cảm ứng được phân thành hai loại là động cơ một pha và ba pha
• Động cơ đồng bộ được phân thành hai loại là động cơ từ trễ và động cơ từ trở

Động cơ DC

Động cơ DC được phân thành hai loại là động cơ tự kích thích và động cơ được kích thích riêng biệt

• Động cơ tự kích thích được phân thành ba loại cụ thể là động cơ nối tiếp, hỗn hợp và động cơ shunt
• Động cơ hỗn hợp được phân thành hai loại là động cơ shunt ngắn và động cơ shunt dài

Các ứng dụng của động cơ điện

Các ứng dụng của động cơ điện bao gồm những điều sau đây.

• Các ứng dụng của động cơ điện chủ yếu bao gồm máy thổi, quạt, máy công cụ, máy bơm , tuabin, dụng cụ điện, máy phát điện, máy nén, máy cán, tàu thủy, máy động lực, nhà máy giấy.
• Động cơ điện là một thiết bị thiết yếu trong các ứng dụng khác nhau như HVAC- thiết bị làm mát và thông gió sưởi ấm, thiết bị gia dụng và xe có động cơ.

Ưu điểm của động cơ điện

Động cơ điện có một số lợi thế bất cứ khi nào chúng ta so sánh với động cơ bình thường, bao gồm những điều sau đây.

• Chi phí chính của những động cơ này thấp so với động cơ sử dụng nhiên liệu hóa thạch, nhưng công suất mã lực của cả hai đều tương tự nhau.
• Những động cơ này bao gồm các bộ phận chuyển động, vì vậy tuổi thọ của những động cơ này dài hơn.
• Công suất của những động cơ này lên đến 30.000 giờ khi chúng tôi duy trì đúng cách. Vì vậy, mỗi động cơ yêu cầu bảo trì ít
• Những động cơ này cực kỳ hiệu quả và cho phép điều khiển tự động cho các chức năng khởi động và dừng tự động.
• Những động cơ này không sử dụng nhiên liệu bởi vì chúng không yêu cầu bảo dưỡng dầu động cơ, ngược lại là dịch vụ pin.

Nhược điểm của động cơ điện

Những nhược điểm của các động cơ này bao gồm những điều sau đây.

• Động cơ điện lớn không thể di chuyển dễ dàng, và cần cân nhắc để cung cấp điện áp và dòng điện chính xác
• Trong một số tình huống, việc mở rộng đường dây đắt tiền là bắt buộc đối với các khu vực biệt lập, nơi không thể tiếp cận nguồn điện.
• Thông thường, hiệu suất của các động cơ này hiệu quả hơn.

Vì vậy, đây là tất cả về động cơ điện , và chức năng chính của nó là chuyển đổi năng lượng từ điện năng sang cơ năng. Những động cơ này rất yên tĩnh và tiện lợi, sử dụng dòng điện xoay chiều hoặc dòng điện một chiều. Những động cơ này có sẵn ở mọi nơi có thể xảy ra chuyển động cơ học bằng cách sử dụng dòng điện xoay chiều hoặc dòng điện một chiều. Đây là một câu hỏi cho bạn, làm thế nào để tạo ra một động cơ điện?