Động cơ điện gồm có hai phần chính là stator và rotor. Stato gồm các cuộn dây của ba pha điện quấn trên các lõi sắt bố trí trên một vành tròn để tạo ra từ trường quay. Rôto hình trụ có tác dụng như một cuộn dây quấn trên lõi thép. Khi mắc động cơ vào mạng điện xoay chiều, từ trường quay do stato gây ra làm cho rôto quay trên trục. Chuyển động quay của rôto được trục máy truyền ra ngoài và được sử dụng để vận hành các máy công cụ hoặc các cơ cấu chuyển động khác.

Động cơ điện xoay chiều được sản xuất với nhiều kiểu và công suất khác nhau. Theo sơ đồ nối điện có thể phân ra làm hai loại: động cơ 3 pha và động cơ điện 1 pha, và nếu theo tốc độ có động cơ đồng bộ và động cơ không đồng bộ.

Hôm nay chúng ta cùng nhau tìm hiểu về cấu tạo của động cơ điện 1 pha

Phần cố định gồm có: vỏ máy, lõi sắt, nắp máy, cuộn dây stato và chụp che quạt… Bộ phận quay gồm có: lõi thép quay, cuộn dây rôto (thông thường có dạng lồng sóc), trục quay, ổ trục, cánh quạt và công tắc ly tâm hoặc rơle. Ngoài ra, còn có tụ điện (tụ điện khởi động hoặc tụ điện quay và động cơ điện hai trị số điện dung), biển nhãn hiệu và tổ hợp nối dây của động cơ,…

Nội dung chính

• 1.Phần cố định của động cơ điện một pha
  • 1.1. Vỏ máy
  • 1.2. Lõi thép stato
  • 1.3. Cuộn dây stato
  • 1.4. Nắp máy
• 2. Bộ phận quay của động cơ điện 1 pha
  • 2.1. Lõi thép rôto
  • 2.2. Cuộn dây rôto
  • 2.3. Trục quay
  • 2.4. Công tắc ly tâm

1.Phần cố định của động cơ điện một pha
1.1. Vỏ máy

Vật liệu vỏ máy của phần cố định thường chế tạo bởi tấm thép, nhôm đúc hoặc gang. Tác dụng của vỏ máy dùng để giữ lõi sắt của stato, chụp đầu và mômen ngược chịu phụ tải, vỏ máy làm thành dạng có hình đậy kín, mở ra và phòng hộ. Vật liệu chế tạo vỏ máy thường dùng tấm thép dày 1,2÷2mm cuốn thành, mục đích là để giảm giá thành sản phẩm, ưu điểm của vỏ máy đúc bằng nhôm là có trọng lượng nhẹ. Đối với những vỏ máy có kích thước lớn thường dùng vỏ gang, tiện lợi khi gia công, giảm được chấn động, tăng được tính ổn định của vỏ máy.

1.2. Lõi thép stato

Lõi thép stato được cấu tạo bởi những lá tôn silic dày khoảng 0,35÷0,5mm xếp chồng lên nhau. Đầu tiên dùng cách dập nguội những lá tôn silic đó. Sau đó, xếp các tấm đó lại với nhau rồi dùng đinh rivê tán ép chặt lại; cũng có thể dùng biện pháp hàn hồ quang khí Ác-gông Arg để cố định các lá tôn silic vào nhau hoặc còn có cách ép dập trực tiếp các lá tôn silic chặt trong vỏ hợp kim nhôm (Dura).

1.3. Cuộn dây stato

Thông thường có hai bối dây, một bối dây chính gọi là cuộn dây làm việc và một bối dây phụ, còn gọi là cuộn dây khởi động, chúng được đặt lệch nhau trong không gian một góc 90º. Như động cơ điện trong máy giặt quần áo, yêu cầu về đường kính, số vòng dây và cuộn dây của hai cuộn dây chính và phụ hoàn toàn như nhau để khi động cơ điện quay thuận và quay ngược thì hai cuộn dây này đổi cho nhau. Khi quay thuận (theo chiều kim đồng hồ) thì cuộn dây chính làm việc, cuộn dây phụ khởi động, khi quay ngược, cuộn dây chính biến thành cuộn dây phụ và cuộn dây phụ biến thành cuộn dây chính.

Thông thường đối với động cơ điện một pha, số vòng của dây êmay các cuộn dây chính và phụ không giống nhau, đường kính của cuộn dây phụ thường nhỏ hơn.

1.4. Nắp máy

Vật liệu dùng làm nắp máy và vỏ máy giống nhau, yêu cầu dung sai lắp ghép của nắp máy phải chính xác, độ đồng tâm cao phải phù hợp với yêu cầu, ngoài ra, phải cứng vững (độ chắc chắn) bảo đảm cho rôto hoạt động.

Khe hở (giữa rôto và stato) của động cơ điện không đồng bộ một pha là 0,2÷0,3mm. Khi lắp ráp và sửa chữa nếu không chính xác hoặc khi tháp lắp bị va đập vào nắp máy làm cho biến dạng đều sẽ ảnh hưởng tới mức độ của khe hở. Từ đó, dẫn tới làm cho rôto và stato khi làm việc sẽ cọ sát vào nhau.

2. Bộ phận quay của động cơ điện 1 pha
2.1. Lõi thép rôto

Lõi thép rôto cũng được chế tạo bằng cách ép chồng những lá tôn silic mà thành, khác với lõi thép stato là ở chỗ các rãnh được dập nghiêng để giảm thiểu sự chấn động và tiếng ồn; đối với rãnh kín yêu cầu cách điện của các lá tôn silic không cao lắm, có thể không cần phải quét lớp sơn cách điện.

2.2. Cuộn dây rôto

Cuộn dây rôto thường đúc bằng nhôm, sử dụng loại nhôm nguyên chất L1÷L5. Khi sửa chữa, không được tiện đứt đầu của rôto. Nếu khi tiện nhỏ lại của đai đầu, điện trở của rôto sẽ tăng lên, tổn hao công suất lớn làm cho tính năng làm việc của động cơ điện xấu đi.

Dùng những thanh đồng thay cho thanh nhôm làm cho điện trở của rôto giảm, tổn hao công suất thấp, tổn hao đồng giảm đi, có thể nâng cao hiệu suất của động cơ điện, nhưng mômen khởi động bị hạ thấp.

2.3. Trục quay

Yêu cầu kỹ thuật đối với trục quay phải đảm bảo các kích thước, hình dáng nhất định, lại còn phải đảm bảo độ cứng bề mặt, nếu không trong khi làm việc trục quay sinh ra độ cong quá lớn làm cho khe hở không đều, thậm chí còn sinh ra sự cố (cọ sát). Thông thường trục quay được chế tạo bằng thép cacbon số 45, thép cacbon số 65 hoặc các loại thép đặc biệt khác.

2.4. Công tắc ly tâm

Do cuộn dây phụ chỉ hoạt động khi động cơ bắt đầu làm việc, khi tốc độ đạt tới 72%÷83% tốc độ định mức cuộn dây phụ sẽ rời khỏi trạng thái làm việc, cho nên cần có công tắc ly tâm. Sau khi tốc độ quay tăng cao, vì tác dụng của lực ly tâm, làm cho tiếp điểm của công tắc ly tâm nhả ra, khiến cho cuộn dây phụ tách khỏi nguồn điện. Do cuộn dây phụ chỉ có tác dụng khi khởi động, cho nên số vòng dây tương đối nhiều, dây dẫn tương đối mảnh. Nếu công tắc ly tâm mất tác dụng thì cuộn dây phụ sẽ làm việc liên tục, dẫn đến làm việc quá tải có thể làm cuộn dây phụ bị cháy.