Nguyên lý hoạt động của động cơ

Cảm ứng điện từ và lực Lorentz

Nguyên lý hoạt động của động cơ dựa trên cảm ứng điện từ và lực Lorentz. Các thành phần chính của động cơ bao gồm stato và rôto. Stato là phần tĩnh của động cơ, thường được tạo thành từ các cuộn dây, tạo ra từ trường khi được cấp nguồn; rôto là phần quay, nằm trong từ trường. Khi dòng điện chạy qua cuộn dây rôto, theo nguyên lý lực Lorentz, từ trường sẽ tác dụng một lực lên dòng điện, do đó làm cho rôto quay.

Nguyên lý hoạt động của các loại động cơ khác nhau

1. Chỉ động cơ DC: được cung cấp năng lượng bằng nguồn điện DC, stato thường được cấu tạo từ nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện, và rotor được cấu tạo từ các cuộn dây. Khi dòng điện DC chạy qua cuộn dây rotor, cuộn dây chịu tác động của một lực trong từ trường, do đó tạo ra chuyển động quay. Ưu điểm của động cơ DC là hiệu suất điều chỉnh tốc độ tốt và mô-men xoắn khởi động lớn, phù hợp cho những trường hợp cần kiểm soát tốc độ chính xác.

2. Động cơ AC: được cung cấp năng lượng bởi nguồn điện AC, cả stato và rôto đều tạo ra từ trường thông qua nguồn điện AC. Khi dòng điện AC ba pha chạy qua cuộn dây stato, một từ trường quay được tạo ra, điều khiển rôto quay. Ưu điểm của động cơ AC là cấu trúc đơn giản và chi phí bảo trì thấp, phù hợp với các lĩnh vực công nghiệp.

3. Động cơ bước: Góc quay và tốc độ của động cơ được điều khiển bằng cách điều khiển số lượng và tần số xung. Mỗi lần xung điện được đưa vào, động cơ quay một góc và tiến về phía trước một bước.

4. Động cơ nam châm vĩnh cửu: Nam châm vĩnh cửu được sử dụng để tạo ra từ trường và mô-men xoắn được tạo ra bởi sự chuyển động của dòng điện trong từ trường.

Quá trình chuyển đổi năng lượng

Quá trình làm việc của động cơ thực chất là quá trình chuyển đổi năng lượng. Khi năng lượng điện được đưa vào động cơ, dòng điện trong cuộn dây stato sẽ tạo ra từ trường. Quá trình này là quá trình chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng từ. Sau đó, rôto quay thông qua sự tương tác của từ trường và năng lượng từ được chuyển đổi thành năng lượng cơ học, do đó dẫn động tải hoạt động. Đồng thời, trong quá trình hoạt động của động cơ, một số tổn thất năng lượng chắc chắn sẽ xảy ra, chẳng hạn như tổn thất đồng, tổn thất sắt và tổn thất cơ học, điều này sẽ dẫn đến hiệu suất của động cơ giảm.