Đặc điểm, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ điện

**haihoang_boy** · #1 17-01-2018, 09:00 PM

Bài viết này, [Chỉ có thành viên mới có thể nhìn thấy links. Bạn hãy nhấn vào đây để đăng ký...] sẽ giới thiệu cho các bạn kiến thức cơ bản về Đặc điểm, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ điện

1. Mô tơ điện: có mặt mọi khắp mọi nơi. Trong nhà bạn, mọi chuyển động cơ học mà bạn bắt gặp đều được tạo ra nhờ dòng xoay chiều hoặc dòng xoay chiều của mô tơ điện. Một mô tơ thông thường có 6 bộ phận chính:

- Phần quay
- Bộ phận chuyển mạch
- Chổi than
- Trục
- Từ trường
- Dòng một chiều cho một số phần

[Chỉ có thành viên mới có thể nhìn thấy links. Bạn hãy nhấn vào đây để đăng ký...]

Việc hiểu được một chiếc mô tơ hoạt động thế nào sẽ giúp bạn có thể học được rất nhiều thứ về từ trường, điện trường, và điện nói chung. Và bây giờ hãy thử khám phá xem bên trong mô tơ điện có gì? Trong mô tơ điện tất cả là nam châm và từ tính. Một mô tơ sử dụng nam châm để tạo ra động năng. Nếu bạn đã từng nghịch nam châm bạn chắc chắn sẽ biết về định luật chung cho tất cả các loại nam châm: trái cực thì hút nhau, cùng cực thì đẩy nhau. Vì vậy nếu bạn có hai thanh nam châm và điểm cuối của chúng là cực bắc và cực nam, và sau đó cực bắc của nam châm này sẽ hút cực nam của nam châm còn lại. ngược lại nếu cùng là cực bắn thì chúng sẽ đẩy nhau. Bên trong mô tơ, lực hút và lực đẩy của nam châm sẽ tạo ra chuyển động quay tròn.

2. Chức năng của các bộ phận:

Armature (rotor): phần quay

Axle: trụ, hoặc trục

Brushes: chổi than

Commutator: cổ góp

Electromagnet: nam châm điện

Permanent magnet: nam châm vĩnh cửu

Theo như sơ đồ trên, chúng ta có thể nhìn thấy hai nam châm trong một mô tơ. Phần quay hay rô to là một nam châm điện, trong khi nam châm còn lại là nam châm vĩnh cửu nhằm tiết kiệm năng lượng. Dưới đây là hìn ảnh một mô tơ bị cắt ra , bạn có thể bắt gặp hình ảnh này ở mô tơ đồ chơi.Chúng ta có thể quan sát thấy kích thước của mô tơ khá nhỏ chỉ bằng kích thước của một đồng xu. Nhìn từ phía ngoài, ta có thể thấy bọc toàn thân bên ngoài là thép, một trục, một đầu bọc nilon và hai đầu chì pin. Nếu bạn cho hai đầu chì của mô tơ tiếp xúc với pin, trục của mô tơ sẽ quay. Nếu bạn đảo hai đầu lại với nhau trục sẽ đảo chiều quay.Bên trong lớp bộ nylon là chổi than, nó giúp chuyển năng lượng từ pin đến cổ góp khi mô tơ quay. Trục giữ phần quay và cổ góp. Rô-to là một chuỗi nam châm điện, nó gồm các lá kim loại xếp cồng lên nhau, và một lõi dây động quấn quanh ba cực của rô to, và sau đó mỗi cực lại được quấn thêm một cổ góp. Và phần cuối cùng của bất kì mô tơ một chiều nào đó chính là nam châm vĩnh cửu.

3. Mô tơ điện hoạt động thế nào?

Để hiểu được mô tơ điện hoạt động thế nào, thì mấu chốt chính là ở nam châm điện. Hãy tưởng tượng bạn tạo ra một nam châm điện đơn giản bằng cách quấn 100 vòng xung quanh một đinh sắt và nối nó với một cục pin. Đinh sắt sẽ biến thành nam châm và đương nhiên là cũng có hai cực nam và bắc. Sau đó treo đinh sát chạy quanh một trục ở trung tâm và trao chúng lên như trên hình vẽ. Nếu bạn gắn cục pin với nam châm điện để lắp theo như hình vẽ, trong trường hợp này nó lại gợi nhớ cho bạn một định luật cơ bản, cùng chiều đẩy nha, ngược chiều hút nhau. Và cứ theo định luật này chúng sẽ quay được nửa vòng. Và điểm then chốt của nam châm điện ở đây là khi nửa vòng hoàn thành, dù trường của nam châm điện đảo chiều. Việc lật hay đảo này nhằm giúp nam châm điện hoàn thành nửa vòng còn lại. Chúng ta cũng có thể đảo chiều bằng cách thay đổi hướng của dòng e trong dây dẫn. Nếu từ trường của nam châm điện lật vào thời điểm chính xác của mỗi nửa vòng, thì mô tơ điện sẽ quay tự do.

4. Rô to, cổ góp, chổi than

Chổi than xuất hiện trên đinh sắt của mô tơ điện. Phần quay là một nam châm điện được tạo thành bởi các cuộn dây mỏng quấn hai hoặc nhiều cực của lõi kim loại. Phần quay có một trục, cổ góp được gắn vào trục. Sơ đồ dưới đây, bạn sẽ nhìn thấy ba góc nhìn khác nhau của một rô to: mặt trước , mặt bên, mặt sau. Bạn cũng có thể nhìn thấy, cổ góp chỉ đơn giản là một cặp tấm kim loại gắn vào trục. Hai tấm này cung cấp hai mối nối cho cuộn dây của nam châm điện.

Việc đảo chiều từ trường của mô tơ điện dược thực hiện bởi hai bộ phần đó là chổi than và ổ góp.Hình ảnh dưới đây sẽ mô phỏng cổ góp và chổi than hoạt động như thế nào để có thể cho dòng điện đi qua từ trường và có thể đảo hướng của e di chuyển trong thời điểm chính xác. Các điểm tiếp xúc của cổ góp được gắn vào trục của nam châm, vì vậy chúng quay cùng với nam châm. Chổi than là hai tấm kim loại đàn hồi hoặc các bon và tiếp xúc với các điểm của cổ góp.

Sau đó chúng ta ghép tất cả các bộ phận lại với nhau để có một mô tơ điện hoàn chỉnh. Nhìn vào sơ đồ ta cần chú ý đến khai rô to đi qua vị trí nằm ngang, các cực của nam châm điện đảo chiều. Bởi vì đổi chiều, nên cực bắc của nam châm điện luôn ở phía trên trục, vì vây nó sẽ đẩy cực bắc hoặc hút cực nam của nam châm vĩnh cửu. Chúng ta có thể thấy mô tơ điện có mắt ở khắp mọi nơi. Ví dụ cánh quạt của lò nướng. trong máy nén của tủ lạnh, máy giặt, máy sấy, máy hút bụi v.v.v