Vietnamese 
English 
French 
German 
Spanish 
Portuguese 
Dutch 
Italian 
Russian 
Chinese 
Japanese 
Korean 
Indonesian 
Thai 
Arabic 
Turkish 
Hebrew 
Hindi 
Động cơ AC có khả năng quay liên tục nhờ ứng dụng nguyên lý cảm ứng điện từ và hiệu ứng từ trường quay, cùng với thiết kế cấu trúc đặc biệt giúp chuyển đổi điện năng thành cơ năng một cách ổn định. Cấu trúc và nguyên lý hoạt động chính của động cơ AC có thể được phân tích từ hai khía cạnh sau:
1. Cấu trúc chính: “Nền tảng phần cứng” hỗ trợ luân chuyển
Động cơ AC chủ yếu bao gồm hai bộ phận chính: stato và rôto. Sự phối hợp hoạt động của hai bộ phận này là điều kiện tiên quyết để thực hiện chuyển động quay.
- Stato: Là bộ phận cố định của động cơ, các thành phần cốt lõi của stato bao gồm lõi stato và cuộn dây stato. Lõi stato thường được tạo thành bằng cách ghép các tấm thép silic, có thể giảm thiểu hiệu quả tổn thất dòng điện xoáy. Mặt trong của lõi được phân bố đều với các khe để lắp cuộn dây stato. Cuộn dây stato thường được làm bằng dây đồng tráng men và được kết nối với cuộn dây ba pha theo các quy tắc cụ thể (hầu hết các động cơ AC công nghiệp là động cơ ba pha), sau đó được kết nối với nguồn điện xoay chiều ba pha. Khi dòng điện chạy qua cuộn dây, stato tạo ra một từ trường quay, đóng vai trò là "nguồn điện" điều khiển động cơ quay.
- Rotor: Rôto là bộ phận quay của động cơ và thường được chia thành hai loại: rôto lồng sóc và rôto dây quấn. Rôto lồng sóc có cấu trúc đơn giản, bao gồm lõi rôto, các cuộn dây rôto (thanh đồng hoặc thanh nhôm) và các vòng cuối. Các cuộn dây rôto được nhúng trong các khe của lõi giống như một "lồng" và được ngắn mạch ở cả hai đầu thông qua các vòng cuối. Mặt khác, rôto dây quấn có các cuộn dây có lớp cách điện được nhúng trong các khe của lõi. Hai đầu của cuộn dây được dẫn ra ngoài thông qua các vòng trượt và chổi than, và có thể kết nối các điện trở bên ngoài để điều chỉnh hiệu suất của động cơ. Chức năng cốt lõi của rôto là tạo ra dòng điện cảm ứng dưới tác động của từ trường quay của stato, sau đó được đẩy để quay bằng lực điện từ.
2. Nguyên lý hoạt động: “Logic quay” được điều khiển bởi lực điện từ
Sự quay của động cơ AC dựa trên một quá trình hoàn chỉnh gồm “tạo ra từ trường quay – hình thành dòng điện cảm ứng – quay do lực điện từ”. Lấy động cơ AC không đồng bộ ba pha (loại được sử dụng rộng rãi nhất) làm ví dụ:
- Tạo ra từ trường quay: Khi các cuộn dây ba pha của stato được kết nối với nguồn điện xoay chiều ba pha đối xứng, mỗi pha của cuộn dây sẽ tạo ra một dòng điện xoay chiều biến thiên hình sin theo thời gian. Do độ lệch pha 120° giữa các dòng điện ba pha, từ trường kết hợp được chúng kích thích chung trong lõi stato không đứng yên mà quay quanh trục của động cơ với tốc độ ổn định (được gọi là tốc độ đồng bộ), tạo thành "từ trường quay". Độ lớn của tốc độ đồng bộ được xác định bởi tần số nguồn điện và số cặp cực của cuộn dây stato của động cơ, theo công thức: n₀ = 60f/p (trong đó n₀ là tốc độ đồng bộ, tính bằng vòng/phút; f là tần số nguồn điện, tính bằng Hz; p là số cặp cực).
- Dòng điện cảm ứng rotor và lực điện từ: Các đường sức từ của từ trường quay sẽ cắt các cuộn dây rôto (hoặc các thanh rôto). Theo định luật cảm ứng điện từ, một suất điện động cảm ứng được tạo ra trong các cuộn dây rôto. Vì các cuộn dây rôto tạo thành một mạch kín qua các vòng cuối (hoặc mạch ngoài), nên suất điện động cảm ứng sẽ truyền một dòng điện chạy trong các cuộn dây rôto, tạo ra "dòng điện cảm ứng rôto". Tại thời điểm này, các dây dẫn rôto có dòng điện cảm ứng nằm trong từ trường quay của stato. Theo Quy tắc bàn tay trái của Fleming, các dây dẫn rôto chịu tác động của lực điện từ. Tổng mô-men xoắn do các lực điện từ này tác dụng lên trục rôto của động cơ được gọi là "mô-men xoắn điện từ".
- Đặc tính quay liên tục và “không đồng bộ”: Được dẫn động bởi mô-men xoắn điện từ, rô-to của động cơ bắt đầu quay theo hướng từ trường quay và tăng tốc dần dần. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng tốc độ của rô-to (được gọi là tốc độ rô-to n) không bao giờ có thể đạt đến tốc độ đồng bộ n₀ của từ trường quay stato. Điều này là do nếu tốc độ rô-to bằng tốc độ đồng bộ, sẽ không có chuyển động tương đối giữa các dây dẫn rô-to và từ trường quay, và các đường sức từ không thể cắt các dây dẫn rô-to. Kết quả là, cả dòng điện cảm ứng rô-to và mô-men xoắn điện từ sẽ biến mất, và rô-to sẽ giảm tốc do điện trở. Do đó, tốc độ rô-to luôn thấp hơn tốc độ đồng bộ. “Chênh lệch tốc độ” này là điều kiện cần thiết để duy trì dòng điện cảm ứng và mô-men xoắn điện từ của rôto, và nó cũng là nguồn gốc của tên gọi “động cơ không đồng bộ” (tỷ lệ giữa chênh lệch tốc độ và tốc độ đồng bộ được gọi là độ trượt s, trong đó s = (n₀ – n)/n₀, và s thường nằm trong khoảng từ 0,01 đến 0,05 trong quá trình vận hành bình thường). Chính thông qua cơ chế “từ trường quay dẫn động rôto và chênh lệch tốc độ duy trì công suất” này mà động cơ AC đạt được sự quay liên tục và ổn định, từ đó dẫn động các thiết bị cơ khí khác nhau hoạt động.
