Động cơ điện là gì? Cấu tạo và ứng dụng của motor điện

Động cơ điện là thiết bị cơ bản trong ngành điện và cơ khí, có chức năng chính là chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học dưới dạng chuyển động quay hoặc tịnh tiến. Nguyên lý vận hành của động cơ dựa trên sự tương tác giữa từ trường sinh ra từ các cuộn dây trong phần tĩnh (stator) và phần quay (rotor), tạo ra mô men quay giúp cung cấp động lực cho các thiết bị và máy móc trong cuộc sống và công nghiệp. Trong bài viết này cùng Cáp điện VN tìm hiểu chi tiết Động cơ điện là gì? Cấu tạo và ứng dụng của motor điện như thế nào?

Động cơ điện là gì?

Động cơ điện là một loại máy điện có chức năng chính là chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học dưới dạng chuyển động quay hoặc chuyển động tịnh tiến để cung cấp động lực cho các thiết bị và máy móc. Nguyên lý hoạt động chủ yếu dựa trên sự tương tác giữa từ trường sinh ra bởi cuộn dây mang dòng điện trong stator và rotor, tạo ra một lực cơ học làm quay rotor, từ đó sinh công cơ học.

Động cơ điện được ứng dụng rất rộng rãi trong đời sống và công nghiệp, từ các thiết bị gia dụng như quạt, máy giặt đến các máy công nghiệp, phương tiện vận tải và hệ thống tự động hóa. Động cơ có thể chia làm nhiều loại dựa trên nguồn điện (điện một chiều, điện xoay chiều), cấu tạo (động cơ đồng bộ, không đồng bộ), và chức năng (động cơ bước, động cơ giảm tốc, động cơ servo,…).

Phân loại động cơ điện

Phân loại động cơ (motor – mô tơ) điện dựa trên nguồn điện, cấu tạo và số pha chính bao gồm:

Phân loại	Đặc điểm chính	Các loại tiêu biểu
Theo nguồn điện cấp	– Động cơ điện một chiều (DC Motor): sử dụng nguồn điện một chiều.	Động cơ DC tự kích, kích riêng, nối tiếp, hỗn hợp…
	– Động cơ điện xoay chiều (AC Motor): sử dụng nguồn điện xoay chiều.	Động cơ cảm ứng, đồng bộ, tuyến tính
Theo số pha (áp dụng cho AC)	– Động cơ một pha: nguồn điện xoay chiều một pha, thường dùng cho công suất nhỏ, có tụ để khởi động.	Động cơ điện một pha, thường dùng trong gia đình
	– Động cơ ba pha: nguồn điện xoay chiều ba pha, công suất lớn, ứng dụng công nghiệp.	Động cơ không đồng bộ 3 pha, đồng bộ 3 pha
Theo cấu tạo rotor (động cơ không đồng bộ)	– Rotor lồng sóc: rotor làm bằng thanh dẫn nhôm hoặc đồng nối ngắn mạch.	Động cơ rotor lồng sóc phổ biến
	– Rotor dây quấn: rotor có cuộn dây quấn, có thể nối điện trở ngoài để khởi động.	Động cơ vành trượt
Theo chức năng và ứng dụng đặc biệt	– Động cơ bước: chuyển động theo từng bước, chính xác cao.	Động cơ bước (stepper motor)
	– Động cơ servo: động cơ trợ động, có bộ mã hóa và driver để điều khiển chính xác.	Động cơ servo
	– Động cơ tuyến tính: chuyển đổi điện năng thành chuyển động tịnh tiến thẳng.	Động cơ tuyến tính

Như vậy, động cơ điện được phân loại đa dạng dựa trên nguồn điện, số pha, cấu tạo và ứng dụng cụ thể, nhằm đáp ứng các yêu cầu vận hành và công suất khác nhau trong đời sống và công nghiệp

Cấu tạo cơ bản của động cơ điện

Cấu tạo cơ bản của động cơ điện gồm hai phần chính:

Phần tĩnh (Stator)

• Vỏ và lõi stator làm bằng thép kỹ thuật (thường là thép đúc hoặc các lá thép mỏng ghép lại) để giảm tổn thất từ trường.
• Dây quấn stator gồm các cuộn dây đồng hoặc nhôm đặt trong các rãnh trên lõi sắt, tạo ra từ trường quay (đặc biệt với động cơ xoay chiều 3 pha).

Chức năng: Tạo ra từ trường quay hoặc từ trường tĩnh khi có dòng điện chạy qua, là nền tảng cho hoạt động phát sinh chuyển động cơ học.

Phần quay (Rotor)

• Lõi rotor làm từ thép hợp kim hoặc thép kỹ thuật điện, ghép từ các lá thép mỏng.
• Thanh dẫn bằng đồng hoặc nhôm tạo nên vòng đoản mạch (roto lồng sóc) hoặc được quấn dây dẫn (roto dây quấn).
• Có trục quay gắn với rotor để truyền chuyển động ra ngoài.

Chức năng: Rotor có thể dùng nam châm vĩnh cửu trong một số loại động cơ. Tương tác với từ trường stator để sinh mô men quay, cung cấp chuyển động cơ học qua trục quay.

Ngoài hai phần chính, động cơ điện còn có các bộ phận hỗ trợ khác như:

• Vỏ động cơ: bảo vệ các bộ phận bên trong.
• Ổ trục, bạc đạn: giúp truyền động trơn tru, giảm ma sát.
• Các bộ phận phụ trợ khác: công tắc ly tâm, tấm chắn,… tùy loại động cơ.

Như vậy, động cơ điện hoạt động dựa trên tương tác từ trường giữa stator và rotor để chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học.

Chức năng của động cơ điện là gì?

Chức năng chính của động cơ điện là chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học để cung cấp chuyển động quay hoặc tịnh tiến cho các thiết bị và máy móc. Động cơ điện giúp vận hành các thiết bị như máy bơm, quạt, máy nén khí, băng chuyền trong công nghiệp cũng như các thiết bị gia dụng như quạt điện, máy giặt, tủ lạnh trong đời sống hàng ngày. Nhờ đó, động cơ điện làm tăng hiệu suất làm việc, giảm sức lao động thủ công và tối ưu hóa quy trình sản xuất và sinh hoạt

Ứng dụng của động cơ điện

Động cơ điện hiện nay được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ các thiết bị gia dụng đến dây chuyền sản xuất công nghiệp, đóng vai trò quan trọng trong quá trình cơ giới hóa và tự động hóa. Ứng dụng của động cơ điện rất đa dạng trong nhiều lĩnh vực từ sinh hoạt hàng ngày đến sản xuất công nghiệp với các đặc điểm như sau:

• Trong đời sống sinh hoạt: Động cơ điện được sử dụng trong các thiết bị gia dụng phổ biến như quạt điện, tủ lạnh, máy giặt, máy hút bụi, lò vi sóng, máy lọc, giúp chuyển động các bộ phận bên trong và mang lại tiện ích cho người dùng.
• Trong công nghiệp sản xuất: Động cơ điện được ứng dụng rộng rãi trong các dây chuyền sản xuất như máy ép, máy cắt, máy nghiền, băng tải, máy nâng hạ, các thiết bị tự động hóa, giúp cung cấp chuyển động cơ học và tăng năng suất lao động.
• Trong giao thông vận tải: Động cơ công suất lớn dùng trong các phương tiện như tàu điện, xe điện, xe tải điện, đầu máy xe lửa, hay trong thiết bị máy bơm hệ thống cấp nước.
• Trong lĩnh vực công nghệ thông tin: Động cơ bước nhỏ được dùng trong ổ cứng, ổ quang, các thiết bị cần điều khiển chuyển động chính xác.
• Trong xây dựng và khai thác mỏ: Động cơ điện vận hành máy xúc, máy khoan, máy vận chuyển, thang máy và thang cuốn tại các tòa nhà cao tầng, trung tâm thương mại.
• Trong lĩnh vực chế biến thực phẩm và thủ công nghiệp: Động cơ được dùng cho máy trộn, máy xay, máy đóng gói.

Trên đây là những thông tin về động cơ điện là gì? Cấu tạo và chức năng của động cơ điện. Động cơ điện là thành phần không thể thiếu trong nhiều thiết bị và hệ thống, giúp chuyển đổi năng lượng điện thành công cơ học, đồng thời mang lại hiệu quả, độ bền và khả năng điều khiển linh hoạt cho các quy trình sản xuất và sinh hoạt hàng ngày