1. Ưu điểm về cấu trúc và chi phí

• Cấu trúc đơn giản hơn: Động cơ AC chủ yếu bao gồm hai thành phần chính: stato và rôto. Stato thường bao gồm lõi sắt, cuộn dây và nắp chụp, trong khi rôto được cấu tạo từ lõi sắt và các cuộn dây. Cấu trúc của nó tương đối đơn giản, không cần các bộ phận chuyển mạch cơ học phức tạp (như chổi than và bộ chuyển mạch) như động cơ DC. Động cơ DC dựa vào tiếp xúc cơ học giữa chổi than và bộ chuyển mạch để đảo chiều dòng điện, đảm bảo mô-men xoắn đầu ra liên tục. Cấu trúc phức tạp này không chỉ làm phức tạp quá trình sản xuất động cơ DC mà còn làm tăng nguy cơ hỏng hóc.
• Chi phí sản xuất thấp hơn: Do cấu trúc đơn giản hơn, động cơ AC cần ít nguyên liệu thô và linh kiện hơn, dẫn đến chi phí sản xuất thấp hơn. Ví dụ, trong sản xuất hàng loạt, chi phí sản xuất động cơ AC dễ kiểm soát hơn, mang lại lợi thế cạnh tranh về giá. Điều này phù hợp với các yêu cầu kiểm soát chi phí nghiêm ngặt của các ứng dụng công nghiệp. Ngược lại, động cơ DC có cấu trúc phức tạp hơn, đòi hỏi nhiều vật liệu hơn như nam châm và dây đồng, cùng với quy trình sản xuất nghiêm ngặt hơn - tất cả những điều này làm tăng chi phí sản xuất.

2. Ưu điểm về chi phí bảo trì

• Ít công việc bảo trì hơn: Động cơ AC không có các bộ phận dễ bị mài mòn như chổi than hoặc bộ chuyển mạch, loại bỏ nhu cầu thay thế thường xuyên các bộ phận này. Điều này giúp giảm đáng kể khối lượng công việc bảo trì - một lợi ích quan trọng đối với các thiết bị công nghiệp hoạt động liên tục trong thời gian dài. Ít bảo trì hơn đồng nghĩa với việc giảm thời gian chết và nâng cao hiệu quả sản xuất. Tuy nhiên, đối với động cơ DC, chổi than và bộ chuyển mạch bị mòn nhanh chóng trong quá trình vận hành, đòi hỏi phải kiểm tra thường xuyên, thay thế chổi than và bảo trì bề mặt bộ chuyển mạch để đảm bảo hoạt động bình thường. Điều này không chỉ tiêu tốn nhân công và tài nguyên mà còn có nguy cơ gây hỏng hóc động cơ và trì hoãn sản xuất nếu việc bảo trì bị chậm trễ.
• Chi phí bảo trì thấp hơn: Khối lượng công việc bảo trì giảm đồng nghĩa với việc giảm nhu cầu về vật liệu bảo trì và kỹ thuật viên chuyên môn, từ đó cắt giảm tổng chi phí bảo trì. Trong sản xuất công nghiệp, chi phí bảo trì thiết bị dài hạn rất lớn, do đó, chi phí bảo trì thấp của động cơ AC khiến chúng được ưa chuộng hơn trong môi trường công nghiệp. Ngược lại, động cơ DC phải chịu chi phí vận hành cao hơn và thời gian ngừng hoạt động lâu hơn do phải bảo trì và thay thế thường xuyên các bộ phận dễ bị hao mòn, cuối cùng ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế của công ty.

3. Ưu điểm về hiệu suất hoạt động

• Hiệu quả cao hơn: Theo truyền thống, động cơ DC được cho là có hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao hơn (trên 90%), trong khi động cơ AC thường hoạt động ở mức khoảng 80%. Tuy nhiên, với những tiến bộ công nghệ—đặc biệt là sự phát triển của các loại động cơ AC mới như động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSM)—hiệu suất của động cơ AC đã được cải thiện đáng kể. Động cơ AC hiện đại có thể cung cấp công suất đầu ra cao với kích thước nhỏ hơn và trọng lượng nhẹ hơn, tự hào có mật độ công suất cao hơn khoảng 20% ​​so với động cơ DC truyền thống. Hơn nữa, hiệu suất của động cơ AC vẫn tương đối ổn định trong các điều kiện tải khác nhau, khiến chúng phù hợp với các thiết bị chạy liên tục trong thời gian dài. Trong môi trường công nghiệp, nơi nhiều thiết bị yêu cầu hoạt động ổn định lâu dài, đặc tính này của động cơ AC đáp ứng tốt hơn nhu cầu sản xuất thực tế.
• Điều chỉnh tốc độ dễ dàng hơn: Trước đây, động cơ DC có một ưu điểm độc đáo trong điều khiển tốc độ: điều chỉnh tốc độ mượt mà trong phạm vi rộng có thể đạt được bằng cách điều chỉnh điện áp phần ứng hoặc dòng điện kích thích. Tuy nhiên, sự phát triển nhanh chóng của điện tử công suất đã giải quyết được những thách thức về điều chỉnh tốc độ của động cơ AC. Ngày nay, tốc độ động cơ AC có thể được điều khiển chính xác bằng các thiết bị như bộ biến tần, giúp điều chỉnh tần số và điện áp của nguồn điện AC. Phương pháp điều chỉnh tốc độ này không chỉ cung cấp phạm vi rộng và độ chính xác cao mà còn mang lại hiệu suất động học tuyệt vời, đáp ứng các nhu cầu điều khiển tốc độ đa dạng trong sản xuất công nghiệp. Hơn nữa, hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ AC tương đối đơn giản và chi phí đang giảm dần, góp phần nâng cao khả năng cạnh tranh của chúng trong các ứng dụng công nghiệp.

4. Ưu điểm về độ tin cậy

• Độ tin cậy từ việc không có sự chuyển mạch cơ học: Không có các thành phần chuyển mạch cơ học (chổi than và bộ chuyển mạch), động cơ AC tránh được các vấn đề như tia lửa điện và hao mòn do tiếp xúc cơ học, giảm thiểu khả năng hỏng hóc động cơ. Điều này giúp động cơ AC hoạt động đáng tin cậy hơn và có khả năng hoạt động ổn định trong môi trường làm việc khắc nghiệt—chẳng hạn như nhiệt độ cao, độ ẩm cao và bụi bặm—nơi mà lợi thế về độ tin cậy của chúng càng rõ rệt hơn. Ngược lại, chổi than và bộ chuyển mạch của động cơ DC tạo ra tia lửa điện trong quá trình hoạt động, có thể gây nhiễu điện từ và gây ra rủi ro an toàn trong môi trường dễ cháy nổ. Đồng thời, sự hao mòn trên chổi than và bộ chuyển mạch làm giảm hiệu suất và tuổi thọ của động cơ, làm giảm độ tin cậy của động cơ DC.
• Độ tin cậy từ cấu trúc đơn giản: Cấu trúc đơn giản của động cơ AC giúp giảm ứng suất và hao mòn trên từng bộ phận, kéo dài tuổi thọ của các bộ phận và cải thiện độ tin cậy tổng thể của động cơ. Trong sản xuất công nghiệp, độ tin cậy của thiết bị ảnh hưởng trực tiếp đến tính liên tục của sản xuất và chất lượng sản phẩm. Độ tin cậy cao của động cơ AC cung cấp nguồn điện ổn định cho hoạt động công nghiệp, giảm thiểu tai nạn sản xuất và tổn thất do hỏng hóc động cơ.

5. Ưu điểm về phạm vi ứng dụng

• Ứng dụng công suất cao: Động cơ AC có thể đáp ứng dải công suất rộng, từ động cơ nhỏ vài trăm watt đến động cơ lớn vài megawatt. Trong môi trường công nghiệp, nhiều thiết bị cơ khí quy mô lớn—chẳng hạn như quạt lò cao trong các nhà máy thép, động cơ dẫn động lò quay trong các nhà máy xi măng và máy nâng trong các mỏ—yêu cầu động cơ công suất cao để vận hành, và động cơ AC có thể đáp ứng những nhu cầu công suất cao này. Tuy nhiên, động cơ DC bị hạn chế bởi các thành phần như chổi than và bộ chuyển mạch, khiến việc đạt được công suất đầu ra cao trở nên khó khăn. Chúng thường phù hợp cho các ứng dụng công suất thấp.
• Sản xuất công nghiệp quy mô lớn: Động cơ AC có mức độ chuẩn hóa cao, tạo điều kiện thuận lợi cho sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng loạt. Sản xuất công nghiệp quy mô lớn đòi hỏi số lượng lớn thiết bị điện, và năng lực sản xuất hàng loạt của động cơ AC có thể đáp ứng nhu cầu công nghiệp về cả số lượng và chất lượng. Ngoài ra, động cơ AC còn có tính linh hoạt cao: sản phẩm từ các nhà sản xuất khác nhau có khả năng tương thích nhất định về hiệu suất và giao diện, giúp việc lựa chọn, lắp đặt và thay thế thiết bị trong sản xuất công nghiệp trở nên dễ dàng hơn.