Motor AC là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Motor AC là gì?

Motor AC (Alternating Current Motor — động cơ xoay chiều) là loại motor điện hoạt động bằng nguồn điện xoay chiều. Đây là loại motor phổ biến nhất trong công nghiệp và dân dụng, chiếm hơn 90% số lượng motor được lắp đặt tại Việt Nam.

Cấu tạo motor AC

• Stator (phần tĩnh): lõi thép silicon tấm mỏng xếp lớp, có rãnh đặt cuộn dây 3 pha lệch nhau 120° điện. Stator tạo ra từ trường quay khi cấp điện 3 pha.
• Rotor (phần quay): có hai kiểu — rotor lồng sóc (squirrel cage) và rotor dây quấn (wound rotor). Rotor lồng sóc phổ biến hơn vì đơn giản, bền.
• Vỏ và vòng bi: vỏ nhôm đúc hoặc gang, vòng bi đỡ trục rotor ở hai đầu.
• Quạt và nắp gió: quạt gắn trên trục tạo luồng gió làm mát cuộn dây stator.

Nguyên lý tạo từ trường quay

Khi cấp điện 3 pha (lệch pha 120°) vào 3 cuộn dây stator lệch 120° không gian, tổng hợp từ thông tạo thành véc-tơ từ trường quay với tốc độ đồng bộ:

n_s = 60 × f / p

Trong đó: f = tần số nguồn điện (Hz), p = số cặp cực.

Motor không đồng bộ (Induction Motor)

Từ trường quay của stator cắt qua thanh dẫn rotor, cảm ứng sức điện động và dòng điện trong rotor. Dòng điện rotor tương tác với từ trường stator tạo lực quay (mô-men). Rotor phải quay chậm hơn từ trường stator mới có sự cắt từ thông → mới có dòng cảm ứng → mới có mô-men. Đó là lý do gọi là “không đồng bộ” hoặc “cảm ứng”.

Hệ số trượt: s = (n_s − n) / n_s × 100%

Motor 4 cực 50 Hz: n_s = 1500 RPM, tốc độ định mức thực tế n ≈ 1450–1480 RPM, s ≈ 1,3–3,3%.

Motor đồng bộ (Synchronous Motor)

Rotor được kích từ (nam châm vĩnh cửu hoặc cuộn dây DC), quay đúng tốc độ từ trường stator n = n_s. Motor đồng bộ có thể cung cấp công suất phản kháng (bù cos φ), dùng trong nhà máy điện, máy nén tuabin, máy nghiền lớn. Nhược điểm: cần mạch kích từ, không tự khởi động được nếu không có rotor lồng sóc phụ.

So sánh hai loại motor AC