Tìm hiểu về động cơ vạn năng – Universal Motor

Động cơ vạn năng là gì

Động cơ vạn năng (Universal Motor, Serie motor) là một loại động cơ điện có thể hoạt động bằng nguồn AC hoặc DC và sử dụng nam châm điện làm stato để tạo ra từ trường.

Công ty Tư vấn và cung cấp chổi than cho motor động cơ hàng đầu tại Vietnam

Cấu tạo động cơ vạn năng

Động cơ vạn năng gồm 2 phần là:

Phần Stato: là phần đứng yên ( phần cảm) bên trong co gắn cực từ chính và cực từ phụ

+ Cực từ chính: được ghép bởi những lá thép kĩ thuật điện ( tonsilic) dày khoảng 0,5÷ mm và dây quấn kích từ lồng ngoài lổi sắt. Cực từ chính tạo nên từ trường chính trong máy và phân bố tư trường trên bề mặt phần ứng. Cực từ gắn lên vỏ máy bằng bu long hoặt đinh vít. Dây quấn kích từ là dây đồng hoặc dây nhôm các cuộn dây kích từ đặt trên các cực từ này được nối tiếp với nhau.
+ Cực từ phụ: các cực từ phụ được đặt xen kẽ giữa các cực từ chính để hạng chế các
tia lữa điện và cải thiện đổi chiều. Lổi thép cực từ phụ thường làm bằng thép , dây quấn bằng đồng hoặt nhôm được bọc cách điện, mắt nối tiếp với phần ứng.
Các bộ phận khác và cơ cấu chổi than gồm (chỏi than được đặt trong hợp chỏi than, giá chỏi than).

Phần Roto: Phần quây hay còn gọi là phần ứng, gồm trục, lỗi thép, dây quấn, cổ góp.

+ lôi thép phần ứng: gồm các lá thép kỹ thuật điện ghép lại, thành hình trụ . Trên bề mặt lỗi thép (dọc theo dương sinh) người ta dập rãnh ở xung quanh và được quấn dây theo một trật tự nhất định.các đầu cuộn dây này được nối ra đầu cổ góp để tạo thành mạch kín goi la phần ứng. Dây quấn phần ứng thường làm bằng đồng, Cổ góp( vành đổi chiều) điện được cấu tạo nhiều phiến đồng ghép lại và được cách điện độc lập với nhau bởi mica, cổ góp cũng được cách điện với trục rotor bằng ống phíp. Nhiệm vu của cỏ góp điện là chỉnh lưu suất điện động xoay chiều thành suất điện động mộ chiều trên các chổi than,chỗi than tiếp xúc tì lên cổ góp.

Đặc tính và công dụng của động cơ vạn năng

1. Đặc tính của động cơ vạn năng

Động cơ vạn năng vận hành với tốc độ cao đạt tới 10000 vòng/phút và có momen quay lớn so với các động cơ khác. Vì thế không nên động cơ vạn năng vận hành không tải.
Khi làm việc với nguồn điện một chiều thì số vòng cuộn kích từ nhiều hơn và hiệu suất cao hơn.

Phần cảm (stato) đấu nối tiếp với phần ứng (roto) qua hai chổi than đặc trên đường trung tính hình học và đối xứng qua tâm . dòng điện qua mỗi nhánh của phần ứng bằng ½ dòng điện chính qua chổi than.
Ưu điểm nổi bậc của động cơ vạn nang là thuận tiện, chỉ với hai dây điện nguồn có tần số công nghiệp là có thể làm máy quay với tốc độ rất cao.

2. Công dụng của động cơ vạn năng

Động cơ vạn năng được sử dụng nhiều trong công nhiệp, giao thông vận tải và dân dụng như: các loại quạt lấp trên ô tô, tàu hỏa, động cơ cho máy bay, máy bơm nước, máy hút bụi, các loại máy công cụ cầm tay, máy khoan, máy mài, máy cắt, máy bào gỗ.

Nguyên lý làm việc của động cơ vạn năng

Từ trường của cực từ chính tác dụng với dòng điện ở cuộn dây phần ứng tạo thành momen quay vì mạch điện vào động cơ qua stato và roto nối tiếp nhau. Do đó có thẻ côi phần cảm và phần ứng cùng pha và momen của chúng sinh ra có chiều tác dụng không đổi làm cho động cơ quay.

Khi cho dòng điện vào động cơ, do tác dụng của từ trường phần cảm lên dòng điện 1lực từ làm roto quay, khi roto quay được 180 thì lùc đó phiến góp cũng di chuyên theo nên dòng điện di chuyển trong thanh dẫn ở mỗi từ cực vẫn giữ nguyên chiều củ. vì thế roto vẩn tiếp tục quay tròn do lực điện từ tác dụng không đổi chiều.
Nếu cho dòng điện xoay chiều vào động cơ, thì khi dòng điện đổi chiều ở bán kỳ âm, ngay lúc đó chiều từ trường trong phần cảm cũng đổi chiều nên lực tác dụng cũng không đổi chiều. vì thế động cơ sẽ quay được liên tục theo một chiều nhất định.

Do nguyên lý của động cơ như vậy nên được gọi là động cơ vạn năng. Vì nó sử dụng được trên cả hai dòng điện một chiều và dòng xoay chiều.

Nhược điểm của động cơ vạn năng

Một khía cạnh tiêu cực là vấn đề bảo trì và tuổi thọ ngắn gây ra bởi sự chuyển mạch cũng như nhiễu điện từ (EMI). Động cơ vạn năng chỉ phù hợp nhất cho các thiết bị sử dụng không liên tục và thường có nhu cầu mô-men xoắn khởi động cao.

Vòng trượt cần được bảo trì liên tục để tránh sự xuống cấp của kết nối điện xoay do hao mòn thông thường. Với nhược điểm này, hiện nay đã được thay thế bằng Cổ góp điện Mercotac rất hiệu quả về kinh tế cũng như công việc.

Một nhược điểm khác của động cơ vạn năng là những động cơ này chỉ có thể được sử dụng ở nơi có môi trường làm việc không quá khắc nghiệt. Do nguy cơ quá nhiệt tăng cao, động cơ vạn năng làm mát hoàn toàn bằng quạt sẽ không thực tế. Một động cơ như vậy sẽ cần một chiếc quạt lớn để lưu thông đủ không khí, làm giảm hiệu quả do động cơ phải sử dụng nhiều năng lượng hơn để làm mát chính nó.