Tìm Hiểu Tụ Điện Của Động Cơ Điện Và Cách Chọn Tụ Điện Phù Hợp

Bạn có đang gặp khó khăn với việc khởi động hay vận hành động cơ điện 1 pha của mình? Bạn đã từng bối rối khi lựa chọn tụ điện phù hợp cho động cơ? Đừng lo lắng, bài viết này sẽ giúp bạn giải quyết những vấn đề đó!

Tụ điện đóng vai trò quan trọng trong việc khởi động và cải thiện hiệu suất cho động cơ điện 1 pha. Việc lựa chọn tụ điện phù hợp sẽ giúp tăng công suất, tiết kiệm điện năng, và kéo dài tuổi thọ cho động cơ.

Bằng cách áp dụng những kiến thức trong bài viết này, bạn sẽ có thể tự tin lựa chọn và sử dụng tụ điện hiệu quả cho động cơ điện 1 pha của mình.

Hãy cùng bắt đầu!

1. Khái niệm tụ điện cho motor 

Trước khi đi tìm hiểu cụ thể cách chọn tụ điện cho motor, chúng ta hãy cùng khám phá xem tụ điện là gì? Tụ điện thường được viết tắt là chữ “C” (tiếng Anh là Capacitor). Tụ điện là một linh kiện bao gồm có 2 cực thụ động có khả năng lưu trữ năng lượng điện hay tích tụ điện tích với cấu tạo gồm có 2 bề mặt dẫn điện ở trong cùng một điện trường.

2 bề mặt dẫn điện của chiếc tụ điện được ngăn cách bởi chất điện môi (còn gọi là dielectric). Đây là những chất không có khả năng dẫn điện như: Giấy, giấy tẩm hoá chất, gốm, mica,… Có nhiều loại tụ điện khác nhau trên thị trường và chúng được phân loại dựa vào cấu tạo.

Khi 2 bề mặt tụ điện có sự chênh lệch về điện thế, nó sẽ cho phép dòng điện xoay chiều chạy qua. Các bề mặt khi đó sẽ có điện tích cùng điện lượng nhưng lại trái dấu với nhau.

Tụ điện là một linh kiện bao gồm có 2 cực thụ động

Người ta coi tụ điện giống như là một ắc quy mini bởi nó có khả năng lưu trữ nhiều năng lượng điện. Tuy nhiên, cấu tạo cũng như nguyên lý làm việc của tụ điện so với ắc quy là hoàn toàn khác nhau. 

Đơn vị của tụ điện là Fara, người ta có cách quy đổi 1 Fara: 1F = 10 6 MicroFara = 10 9 Nano Fara = 10 12 Pico Fara.

Ký hiệu của tụ điện:

2. Ý nghĩa của tụ điện cho motor 

Từ những hiểu biết khái quát về tụ điện trên đây chắc bạn đã phần nào hiểu được những tác dụng và ý nghĩa của tụ điện rồi phải không nào. Tác dụng của tụ điện được biết đến nhiều nhất hiện nay chính là khả năng lưu trữ năng lượng điện, lưu trữ điện tích vô cùng hiệu quả. 

Nó có thể so sánh với khả năng lưu trữ của một chiếc bình ắc quy. Tuy nhiên, lại có một ưu điểm lớn của tụ điện không phải ai cũng biết, đó là lưu trữ mà không gây tình trạng tiêu hao năng lượng điện.

Ngoài ra, tụ điện còn cho phép dòng điện áp xoay chiều đi qua, giúp cho tụ điện có thể dẫn điện được như một điện trở đa năng. Đặc biệt, khi tần số điện xoay chiều (điện dung của tụ) càng lớn thì dung kháng lại càng nhỏ. Do đó, tụ điện sẽ hỗ trợ đắc lực cho việc lưu thông điện áp thông qua tụ điện.

Hơn nữa, do nguyên lý hoạt động của tụ điện chính là khả năng nạp xả thông minh, ngăn được điện áp 1 chiều để cho điện áp xoay chiều lưu thông giúp truyền tín hiệu nhanh chóng giữa các tầng khuếch đại có độ chênh lệch điện thế cao.

Tụ điện còn có vai trò, ý nghĩa rất lớn trong việc lọc điện áp xoay chiều trở thành điện áp 1 chiều bằng phẳng bằng phương pháp loại bỏ pha âm.

Sơ đồ cấu tạo của tụ điện tương tự như chiếc bình ắc quy 

3. Phân loại tụ điện

Căn cứ vào cấu tạo, tụ điện được phân loại thành một số dòng dưới đây:

Tụ hóa: Đây là tụ điện có phân cực (-), (+) và luôn có dạng hình trụ. Trên thân tụ điện thể hiện thông số về giá trị điện dung, điện dung thông thường sẽ đạt từ 0,47 0,4700µF.

Tụ điện giấy, tụ điện mica và tụ điện gốm: Là các tụ điện không phân cực và có hình dáng dẹt, không phân biệt được là cực âm hay dương. Có trị số được ký hiệu ngay ở trên thân bằng 3 con số, chỉ số điện dung của tụ thường khá nhỏ, chỉ vào khoảng 0,47µF.

Tụ điện xoay: Đúng như tên gọi của nó, cấu tạo của tụ điện này giúp cho nó có thể xoay chiều để thay đổi giá trị điện dung.

Tụ Li-ion: Là tụ có năng lượng cực cao, có thể dùng để tích điện 1 chiều. Hai bề mặt hay 2 bản cực bên trong cấu tạo tụ điện có tác dụng cách điện 1 chiều nhưng lại để cho dòng điện xoay chiều đi qua căn cứ vào nguyên lý phóng nạp của tụ điện. 

4. Tụ ngậm (run capacitor) tụ ngậm để bù công suất

Tụ ngậm thường được chế tạo bằng các vật liệu phim chẳng hạn như polypropylene và không có sự phân cực. Tụ điện ngậm được thiết kế để làm việc thường xuyên, liên tục trong suốt thời gian vận hành của motor. Thông thường, giá trị của tụ ngậm sẽ có sự thay đổi từ 1.5 100 microfarads (uF hoặc mfd), đối với điện áp làm việc từ 370 440V. 

Động cơ điện 1 pha thường dùng tụ điện này để làm lệch pha cho điện áp đặt cuộn dây thứ 2 và đồng thời giúp đảm bảo hiệu suất hoạt động của motor. Nếu ta thay tụ ngậm không đúng giá trị, điều này sẽ dẫn đến hiện tượng từ trường xoay sinh ra bởi các cuộn dây trong motor không đồng đều và sẽ làm cho rotor bị “giật” tại các vị trí từ trường có tính chất không đồng đều này. Hiện tượng này sẽ khiến cho động cơ chạy mau nóng, có tiếng ồn, tiêu thụ nhiều năng lượng hơn và đặc biệt là mau hỏng hơn.

Khi lựa chọn tụ ngậm để thay thế, các bạn cần chú ý đến giá trị điện áp được ghi trên thân tụ điện và giá trị điện dung, cụ thể: giá trị điện áp phải bằng hoặc cao hơn, còn giá trị điện dung thì phải gần bằng với tụ điện cần thay thế.

Video Đấu Tụ Động Cơ 1 Pha

5. Tụ đề (start capacitor) tụ khởi động motor 

Tụ đề thường được gọi là tụ không phân cực, nó có nhiệm vụ tăng momen khởi động cho motor trong một khoảng thời gian ngắn. Đồng thời, cho phép motor có thể dừng hoặc hoạt động 1 cách nhanh chóng. 

Tụ đề thường có giá trị điện dung từ 25 30 microfara (khi làm việc ở dòng điện 220V). Khi điện dung có độ lớn từ 70 microfara (uF) trở lên thì sẽ có 4 mức điện áp cho tụ làm việc là 125V, 165V, 250V và 330V.

Thông thường, khi khởi động motor, tụ đề sẽ làm lệch pha dòng điện đặt vào cuộn đề trong motor và làm cho motor đủ mô men để tăng tốc đến khoảng ¾ tốc độ tối đa. Trong khi đó, tụ điện sẽ được ngắt ra khỏi mạch bằng một công tắc ly tâm (còn gọi là centrifugal switch) đặt bên trong motor khi đã đạt được số vòng quay tối đa.

Tụ đề thường có giá trị điện dung từ 25 30 microfara 

6. Cách đấu tụ điện động cơ 1 pha có 5 dây ra

Sau khi đã tìm hiểu kỹ về công dụng, ý nghĩa của tụ điện, các bạn có thể thực hành các bước đấu tụ điện cho động cơ có 1 pha 5 dây ra mà không cần nhờ đến sự giúp đỡ của thợ điện. Cụ thể:

Bước 1: Xác định đầu dây ra bằng đồng hồ đo Vom. Động cơ sẽ gồm 4 cuộn dây như hình dưới đây với 5 dây ra được quy ước là R S Hi Me Lo. Dùng đồng hồ VOM để tiến hành đo 10 cặp điện trở của 5 đầu dây ra. Cặp dây nào có điện trở lớn nhất chính là 2 dây R, S. Có nghĩa 3 dây còn lại chính là dây Hi, Me, Lo.

Bước 2: Chập 3 đầu dây Hi, Me, Lo lại với nhau và bắt đầu đo điện trở giữa điểm chập này với 2 dây còn lại là R, S. Dây nào có điện trở lớn thì đó là R, dây có điện trở nhỏ hơn là S.

Bước 3: Tháo 3 đầu dây Hi, Me, Lo rời ra và tiến hành đo điện trở từng dây cùng với R. Dây nào có điện trở nhỏ nhất chính là dây Hi, lớn nhất là dây Lo, trung bình là dây Me. Hoặc bạn có thể tháo 3 đầu dây Hi, Me, Lo rời ra và đo điện trở theo từng dây với S. Dây nào có điện trở nhỏ nhất chính là Lo, lớn nhất là dây Hi, trung bình là dây Me.

Bước 4: Lắp hoàn thiện động cơ và tiến hành chạy thử. Đảm bảo máy chạy êm và không rung lắc là được.

Sơ đồ đấu tụ điện động cơ 1 pha có 5 dây ra

6. Cách xử lý những lỗi tụ điện động cơ 

Máy giặt bị lỗi, bị hư hỏng tụ điện: Máy giặt có tình trạng giặt lâu hơn bình thường và lồng giặt của máy quay yếu làm giảm đi tác dụng giặt và tốc độ vắt của máy. Cách khắc phục: Hãy thường xuyên kiểm tra tình trạng của máy, đảm bảo máy được hoạt động thường xuyên, ít nhất 1 lần/ tuần. Kiểm tra lại nguồn điện áp đã cung cấp cho tụ. Nếu nguồn điện của máy không đảm bảo, các bạn cần lắp thêm 1 bộ ổn áp hoặc hay tụ máy giặt mới. Chú ý: Cần chọn đúng các thông số điện trở sao cho phù hợp với chiếc máy giặt của bạn.

Tụ điều hoà bị hỏng: Khi đó, điều hòa sẽ không hoạt động được hoặc chạy yếu, thậm chí không tạo được không khí lạnh. Cách khắc phục tốt nhất chính là thay tụ điện điều hoà mới để đảm bảo cho thiết bị hoạt động được bình thường.

Tụ bù hạ thế: Khi tụ điện được đấu nối trực tiếp vào lưới điện hạ thế và các thiết bị điện thường có hệ số Cos phi thấp nhằm giúp nâng cao hiệu suất làm việc của động cơ. Đồng thời, giúp làm giảm các tổn thất không đáng có trên hệ thống lưới điện. 

Tụ bù hạ thế cũng là một trong những nguyên nhân khiến cho rơ le của động cơ bị hỏng, mặt khác còn khiến cho tụ có điện áp lớn nhất 440V nhưng lại hạn chế vận hành tụ bù ở mức điện áp cao. Người ta có thể xử lý được tình trạng này bằng cách làm giảm nấc phân giải của MBA.

7. Hướng Dẫn Chọn Tụ Điện Phù Hợp

Khi lựa chọn tụ điện cho động cơ điện 1 pha, việc xem xét công suất, điện áp làm việc và tần số của động cơ là rất quan trọng. Tụ điện cần có giá trị điện dung thích hợp để đảm bảo khả năng khởi động và hoạt động ổn định của động cơ. Ngoài ra, cần lựa chọn tụ điện có điện áp làm việc cao hơn so với điện áp định mức của động cơ. Điều này nhằm đảm bảo an toàn và tuổi thọ cho tụ điện.

Để xác định chính xác giá trị điện dung cần thiết cho tụ điện, công thức sau có thể được sử dụng:

C = P/(U^2*f*cosφ)

Trong đó:
- C: điện dung tụ điện (μF)
- P: công suất động cơ (W)
- U: điện áp làm việc của động cơ (V)
- f: tần số mạng (Hz)
- cosφ: hệ số công suất

8. Cách Kiểm Tra và Bảo Dưỡng Tụ Điện Định Kỳ

Để kiểm tra tụ điện, có thể sử dụng đồng hồ đo đa năng có chức năng đo điện dung. Đo và ghi nhận giá trị điện dung hiện tại của tụ điện, sau đó so sánh với giá trị định mức ghi trên nhãn mác. Nếu điện dung thấp hơn đáng kể so với mức quy định, có nghĩa tụ điện đã bị hỏng và cần được thay thế.

Để bảo dưỡng định kỳ, cần kiểm tra kỹ vỏ tụ xem có bị nứt, phồng, biến dạng hay rò rỉ không. Đồng thời kiểm tra chặt chẽ các kết nối, tiếp điểm và dây dẫn. Làm sạch bụi bẩn bám bên ngoài bằng khí nén.

9. Phân Biệt Tụ Điện Chính Hãng và Giả Mạo

Để phân biệt tụ điện thật và giả, cần chú ý đến một số điểm sau:

- Tụ điện chính hãng thường có bao bì đóng gói, nhãn mác rõ ràng, ghi đầy đủ các thông tin về nhà sản xuất, xuất xứ, ngày sản xuất và thông số kỹ thuật.

- Cẩn trọng với những sản phẩm có giá bán quá rẻ, bao bì có in mờ nhạt hoặc thiếu các chi tiết cần thiết.

- Nên mua tụ điện từ các đại lý, cửa hàng uy tín để đảm bảo chất lượng.

10. Lưu Ý Khi Lắp Đặt Tụ Điện Trong Môi Trường Đặc Biệt

Khi lắp đặt tụ điện trong môi trường nhiệt độ cao, độ ẩm cao hoặc có hóa chất độc hại, cần lựa chọn loại tụ điện phù hợp. Cụ thể:

- Sử dụng tụ điện chịu nhiệt cao trong môi trường nhiệt độ lên tới 125 độ C.

- Dùng tụ điện chống ẩm khi độ ẩm môi trường lên tới 95%.

- Chọn tụ điện có khả năng chống ăn mòn hóa chất ở những nơi có khí gas độc hại.

Ngoài ra cần bố trí tụ điện ở vị trí thông thoáng, tránh tiếp xúc trực tiếp với các yếu tố bên ngoài để kéo dài tuổi thọ.

11. Sử Dụng Tụ Điện trong Các Ứng Dụng Đặc Biệt

Trong các ứng dụng đặc biệt như âm thanh, y tế hay năng lượng tái tạo, việc lựa chọn tụ điện cần dựa trên yêu cầu kỹ thuật và độ nhạy cảm của hệ thống. Một số loại tụ điện thích hợp gồm:

- Tụ điện âm thanh chất lượng cao, độ chính xác cao.

- Tụ điện y tế đáp ứng tiêu chuẩn an toàn thiết bị.

- Tụ điện năng lượng mặt trời có điện dung lớn, chịu nhiệt tốt.

12. Cách Xử Lý Khi Tụ Điện Gặp Sự Cố

Khi phát hiện tụ điện bị rò rỉ điện, sưng phồng, cháy nổ cần ngắt nguồn điện ngay lập tức. Tháo tụ điện ra khỏi thiết bị và thay thế bằng tụ điện mới để đảm bảo an toàn.

Đối với tụ điện bị hỏng do quá tải, cần rà soát lại toàn bộ mạch điện, tính toán và điều chỉnh công suất hợp lý trước khi lắp đặt tụ mới.

Kết luận

Tụ điện đóng một vai trò quan trọng trong việc khởi động và duy trì hiệu suất của động cơ điện 1 pha. Việc chọn lựa, sử dụng và bảo dưỡng tụ điện đúng cách không chỉ giúp tăng hiệu suất làm việc mà còn kéo dài tuổi thọ cho cả động cơ và tụ điện. Hãy lựa chọn tụ điện chính hãng, thực hiện bảo dưỡng định kỳ và tuân thủ các hướng dẫn lắp đặt để đảm bảo an toàn và hiệu quả làm việc tối ưu.

Nội Dung Có Thể Bạn Quan Tâm:

• Tư Liệu Về Motor Điện 1 Pha
• Giá Động Cơ Điện 1 Pha Các Công Suất
• Động Cơ Điện 1 Pha: Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động Và Ứng Dụng
• Bản Vẽ Motor Có Phanh Các Công Suất
• Thông Số Kỹ Thuật Motor Điện 1 Pha Và Motor 3 Pha
• Động Cơ Điện: Cấu Tạo, Ứng Dụng, Thông Số Kỹ Thuật Và Cách Lựa chọn