Nguyên lý hoạt động của motor giảm tốc 1 pha

Nguyên lý hoạt động của motor giảm tốc 1 pha
Motor giảm tốc 1 pha là một loại động cơ điện 1 pha kết hợp với một bộ truyền động giảm tốc (hoặc hộp số giảm tốc) nhằm giảm tốc độ quay và tăng mô-men xoắn. Nguyên lý hoạt động của motor giảm tốc 1 pha có thể được giải thích qua các bước cơ bản sau:

1. Nguyên lý hoạt động của motor 1 pha
Trước khi đi vào nguyên lý hoạt động của motor giảm tốc 1 pha, ta cần hiểu về motor 1 pha (động cơ điện 1 pha). Motor 1 pha sử dụng nguồn điện xoay chiều 1 pha (AC 220V trong trường hợp phổ biến) để hoạt động. Motor 1 pha chủ yếu sử dụng nguyên lý cảm ứng để tạo ra mô-men xoắn.

Khi nguồn điện xoay chiều 1 pha được cấp vào, một từ trường biến thiên được tạo ra trong cuộn dây stator (cuộn dây đứng yên).
Từ trường này tạo ra một lực tác động lên rotor (cuộn dây quay), làm rotor quay và sinh ra mô-men xoắn.
Đặc điểm của motor 1 pha là không có mô-men xoắn khởi động mạnh như motor 3 pha, do đó, motor 1 pha thường cần một bộ khởi động (như tụ điện) để tạo ra mô-men xoắn khởi động.
2. Nguyên lý hoạt động của bộ giảm tốc (hộp số giảm tốc)
Bộ giảm tốc (hay còn gọi là hộp số giảm tốc) là thiết bị giúp giảm tốc độ quay của motor và tăng mô-men xoắn. Bộ giảm tốc làm việc dựa trên nguyên lý truyền động giữa các bánh răng.

Bánh răng lớn và bánh răng nhỏ: Bộ giảm tốc có một hoặc nhiều bộ bánh răng, với tỷ số truyền khác nhau. Các bánh răng này hoạt động trên nguyên lý truyền động giữa bánh răng lớn và bánh răng nhỏ, giúp giảm tốc độ quay.
Khi motor quay với tốc độ cao, thông qua bánh răng giảm tốc, tốc độ quay của trục ra sẽ giảm xuống.
Đồng thời, mô-men xoắn sẽ được tăng lên vì bánh răng lớn sẽ chuyển động chậm hơn nhưng với lực mạnh hơn.
3. Nguyên lý hoạt động của motor giảm tốc 1 pha
Motor giảm tốc 1 pha kết hợp giữa motor 1 pha và bộ giảm tốc. Khi động cơ 1 pha hoạt động, nó tạo ra một chuyển động quay với tốc độ cao và mô-men xoắn thấp, nhưng sau khi qua bộ giảm tốc, tốc độ quay sẽ giảm xuống và mô-men xoắn sẽ được tăng lên.

Quá trình hoạt động:
Nguồn điện vào motor 1 pha:

Khi nguồn điện xoay chiều 1 pha (220V) được cấp vào động cơ, từ trường trong cuộn dây stator tạo ra một lực tác động lên rotor, khiến rotor quay.
Quá trình truyền động giảm tốc:

Motor 1 pha quay với một tốc độ nhất định (thường là 1400 vòng/phút, 900 vòng/phút, hoặc nhanh hơn tùy vào loại motor).
Lúc này, bộ giảm tốc được kết nối với motor qua trục đầu ra. Bộ giảm tốc sẽ sử dụng hệ thống bánh răng để giảm tốc độ quay của trục đầu ra.
Ví dụ, nếu tỷ số truyền của bộ giảm tốc là 10:1, thì tốc độ quay của trục đầu ra sẽ giảm xuống còn 1/10 so với tốc độ quay của motor. Đồng thời, mô-men xoắn sẽ tăng lên gấp 10 lần.
Kết quả cuối cùng:

Motor giảm tốc 1 pha giúp giảm tốc độ quay xuống một mức phù hợp với yêu cầu công việc (ví dụ: trong máy bơm, máy xay, băng tải, v.v.).
Mô-men xoắn sẽ được tăng lên, giúp động cơ có khả năng kéo các tải trọng nặng hoặc làm việc hiệu quả hơn ở tốc độ thấp.
4. Tỷ số truyền của bộ giảm tốc
Tỷ số truyền của bộ giảm tốc (còn gọi là tỷ lệ giảm tốc) là yếu tố quyết định đến tốc độ và mô-men xoắn của hệ thống. Tỷ số truyền càng cao, tốc độ quay của trục ra càng thấp, nhưng mô-men xoắn càng lớn. Ví dụ:

Tỷ số truyền 5:1: Tốc độ quay của trục ra sẽ giảm xuống 5 lần và mô-men xoắn sẽ tăng lên 5 lần.
Tỷ số truyền 10:1: Tốc độ quay giảm xuống 10 lần, mô-men xoắn tăng lên 10 lần.
Tỷ số truyền này sẽ được lựa chọn dựa trên yêu cầu về tốc độ và mô-men xoắn của ứng dụng.

5. Cấu trúc của motor giảm tốc 1 pha
Motor 1 pha: Là bộ phận chính, tạo ra mô-men xoắn cơ bản và quay ở tốc độ cao.
Bộ giảm tốc: Là bộ phận truyền động, giảm tốc độ và tăng mô-men xoắn. Bộ giảm tốc có thể là một hộp số bánh răng hoặc hệ thống truyền động khác.
Trục đầu ra: Sau khi giảm tốc, trục đầu ra sẽ quay với tốc độ chậm và mô-men xoắn lớn hơn.
6. Các loại bộ giảm tốc
Motor giảm tốc 1 pha có thể được kết hợp với nhiều loại bộ giảm tốc khác nhau, tùy thuộc vào yêu cầu của ứng dụng:

Bộ giảm tốc bánh răng trụ: Phổ biến nhất, có thể giảm tốc nhanh và hiệu quả.
Bộ giảm tốc bánh răng côn: Dùng trong những ứng dụng yêu cầu thay đổi góc truyền động.
Bộ giảm tốc hành tinh: Cung cấp tỷ số truyền cao và mô-men xoắn lớn, thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu công suất lớn.
Kết luận
Nguyên lý hoạt động của motor giảm tốc 1 pha dựa trên sự kết hợp giữa motor điện 1 pha và bộ giảm tốc. Khi nguồn điện xoay chiều 1 pha được cấp vào motor, motor tạo ra chuyển động quay với tốc độ cao. Bộ giảm tốc tiếp nhận chuyển động này và sử dụng các bánh răng để giảm tốc độ quay đồng thời tăng mô-men xoắn, giúp động cơ thực hiện công việc nặng nhọc một cách hiệu quả hơn.