Động Cơ Điện 1 Pha: Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động Và Ứng Dụng
Nguyên lý hoạt động của động cơ điện 1 pha dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ: dòng điện xoay chiều 220V – 50Hz chạy qua cuộn dây stato tạo ra từ trường, từ trường này cảm ứng dòng điện trong rôto lồng sóc và sinh ra lực điện từ làm rôto quay. Vì từ trường của một cuộn dây 1 pha chỉ là từ trường đập mạch (không quay), động cơ điện 1 pha bắt buộc phải có thêm cuộn dây phụ kết hợp tụ điện (hoặc vòng chập) để tạo từ trường quay ban đầu, nhờ đó motor mới tự khởi động được.
Một motor điện 1 pha 4 cực chạy lưới 50Hz có tốc độ từ trường 1500 vòng/phút, tốc độ trục thực tế khoảng 1400–1450 vòng/phút; công suất phổ biến từ 0.18kW đến 3kW, lớn nhất 7.5kW. Bài viết dưới đây trình bày cấu tạo, nguyên lý, các kiểu motor 1 pha dùng tụ, dòng điện định mức, cách chọn aptomat, khả năng dùng biến tần và các lỗi thường gặp khi sử dụng động cơ điện 1 pha.
Nội dung
- 1. Động cơ điện xoay chiều 1 pha là gì?
- 2. Cấu tạo động cơ điện 1 pha
- 3. Nguyên lý hoạt động của động cơ điện 1 pha
- 4. Các kiểu motor 1 pha theo cách khởi động và công dụng của tụ điện
- 5. Điện áp, dòng điện (ampe), tụ và aptomat của motor điện 1 pha
- 6. Motor điện 1 pha có dùng được biến tần không?
- 7. Ứng dụng của động cơ điện 1 pha
- 8. Cách chọn motor điện 1 pha đúng nhu cầu
- 9. So sánh động cơ điện 1 pha và động cơ điện 3 pha
- 10. Sự cố thường gặp ở motor 1 pha và nguyên nhân
- 11. Câu hỏi thường gặp về động cơ điện 1 pha
- 12. Kết luận
1. Động cơ điện xoay chiều 1 pha là gì?
Động cơ điện 1 pha (motor điện 1 pha, mô tơ 1 pha) là động cơ không đồng bộ xoay chiều chạy bằng nguồn điện 1 pha gồm 1 dây pha (L) và 1 dây trung tính (N), điện áp phổ biến tại Việt Nam là 220V – 50Hz. Stato có cuộn dây chính (cuộn chạy) và cuộn dây phụ (cuộn đề); rôto thường là loại lồng sóc bằng nhôm đúc.
Nếu stato chỉ có 1 cuộn dây, từ trường sinh ra chỉ đổi chiều theo thời gian chứ không quay trong không gian (từ trường đập mạch), nên rôto đứng yên khi đóng điện; lúc đó nếu dùng tay quay trục theo chiều nào thì motor sẽ chạy theo chiều đó. Để tự khởi động, nhà sản xuất đặt thêm cuộn phụ lệch 90° điện so với cuộn chính và nối nối tiếp với tụ điện hoặc dùng vòng chập (cực từ có vòng ngắn mạch).
Động cơ không đồng bộ 1 pha được dùng rất rộng rãi: máy bơm nước gia đình, máy nén khí mini, quạt, máy giặt, tời kéo nhỏ, máy xay xát, dụng cụ cầm tay, băng tải nhẹ và các dòng motor giảm tốc 1 pha 220V.
2. Cấu tạo động cơ điện 1 pha
Motor điện 1 pha gồm 2 phần chính: phần tĩnh (stato) và phần quay (rôto). Ngoài ra còn có vỏ, nắp, ổ bi, quạt làm mát, tụ điện, công tắc ly tâm (với loại có tụ đề) và hộp đấu dây. Kết cấu vỏ có loại kín (quạt làm mát đặt ngoài, cấp bảo vệ IP44–IP55) và loại hở (quạt đặt trong, thường thấy ở motor máy giặt, quạt).
a) Stato (phần tĩnh)
- Lõi thép stato: ghép từ các lá tôn silic dày 0.35–0.5mm, dập hình vành khăn, phía trong có rãnh để đặt dây quấn. Các lá thép được ép chặt bằng đinh tán, hàn hoặc ép trực tiếp trong vỏ nhôm để giảm tổn hao dòng điện xoáy.
- Cuộn dây chính (cuộn chạy): dây đồng (hoặc nhôm) tráng men, tiết diện lớn, điện trở nhỏ, làm việc suốt thời gian motor chạy.
- Cuộn dây phụ (cuộn đề): đặt lệch 90° điện so với cuộn chính, dây thường nhỏ hơn, điện trở lớn hơn. Ở motor máy giặt cần đảo chiều liên tục, hai cuộn có số vòng và cỡ dây giống nhau để hoán đổi vai trò khi đổi chiều quay.
b) Rôto (phần quay)
- Lõi thép rôto: ghép từ lá tôn silic dập hình đĩa, ép chặt lên trục; rãnh rôto được dập xiên so với trục để giảm rung, giảm tiếng ồn và cải thiện mô men khởi động.
- Rôto lồng sóc: nhôm nguyên chất được đúc vào rãnh tạo thành các thanh dẫn, hai đầu nối ngắn mạch bằng vòng nhôm, thường đúc liền cánh khuấy gió. Đây là loại phổ biến nhất trên motor 1 pha nhờ bền, rẻ, gần như không cần bảo trì.
- Rôto dây quấn: có cuộn dây giống stato, mô men lớn nhưng kết cấu phức tạp và giá cao, hiếm gặp ở motor 1 pha thông dụng.
- Trục: thường làm bằng thép C45 hoặc thép hợp kim, yêu cầu độ cứng và độ đồng tâm cao để khe hở không khí giữa rôto và stato (khoảng 0.2–0.3mm) luôn đều.
c) Vỏ, nắp, ổ bi và công tắc ly tâm
- Vỏ máy: làm từ thép tấm cuốn dày 1.2–2mm (giá rẻ), nhôm đúc (nhẹ, tản nhiệt tốt) hoặc gang (motor cỡ lớn, giảm rung). Vỏ có chân đế hoặc mặt bích để lắp vào máy.
- Nắp máy và ổ bi: nắp phải đồng tâm chính xác; nắp bị móp do va đập sẽ làm lệch khe hở, gây cọ rôto vào stato.
- Công tắc ly tâm (hoặc rơ le khởi động): ngắt cuộn đề và tụ đề khi tốc độ đạt khoảng 72–83% tốc độ định mức. Nếu công tắc không nhả, cuộn đề làm việc liên tục và có thể cháy chỉ sau vài phút.
- Tụ điện: tụ ngâm (tụ chạy, tụ dầu) và/hoặc tụ đề (tụ hóa khởi động), gắn trên thân hoặc trong hộp đấu dây.
Video tham khảo cấu tạo thực tế bên trong motor 1 pha:
3. Nguyên lý hoạt động của động cơ điện 1 pha
a) Tạo từ trường quay nhờ cuộn phụ và tụ điện
Khi cấp điện 220V, dòng điện trong cuộn chính và cuộn phụ lệch pha nhau (nhờ tụ điện, thường lệch gần 90°). Hai cuộn lại đặt lệch nhau 90° trong không gian nên từ trường tổng hợp trở thành từ trường quay, giống như ở motor 3 pha. Tốc độ từ trường (tốc độ đồng bộ) tính theo công thức:
n1 = 60 × f / p (vòng/phút), trong đó f là tần số nguồn (50Hz tại Việt Nam), p là số đôi cực.
| Số cực motor | Tốc độ từ trường n1 (50Hz) | Tốc độ trục thực tế (tham khảo) |
|---|---|---|
| 4 cực (2 đôi cực) | 1500 vòng/phút | 1400 – 1450 vòng/phút |
| 2 cực (1 đôi cực) | 3000 vòng/phút | 2800 – 2900 vòng/phút |
| 6 cực (3 đôi cực) | 1000 vòng/phút | 920 – 960 vòng/phút |
- Tốc độ trục thực tế phụ thuộc mức tải, đọc giá trị chính xác trên tem motor.
- Motor 1 pha phổ biến nhất là loại 4 cực và 2 cực; loại 6 cực ít gặp hơn.
- Nguồn 60Hz (hàng nội địa Mỹ, Nhật một số vùng) cho tốc độ cao hơn 20%.
b) Cảm ứng dòng điện trong rôto và sinh mô men quay
Từ trường quay quét qua các thanh dẫn rôto, sinh ra sức điện động cảm ứng. Vì rôto lồng sóc kín mạch nên xuất hiện dòng điện trong thanh dẫn; dòng điện này nằm trong từ trường nên chịu lực điện từ. Tổng các lực tạo thành mô men quay, kéo rôto quay cùng chiều từ trường.
c) Hệ số trượt – vì sao gọi là động cơ không đồng bộ
Rôto luôn quay chậm hơn từ trường một chút (n < n1); nếu quay bằng n1 thì không còn cảm ứng và không còn mô men. Độ chênh lệch tương đối gọi là hệ số trượt s = (n1 – n)/n1, ở motor 1 pha thường khoảng 3–8% (cao hơn motor 3 pha cùng công suất). Khi tải tăng, hệ số trượt tăng, dòng điện tăng và motor nóng hơn.
d) Quá trình khởi động và chuyển sang chạy
- Lúc đóng điện: cả cuộn chính, cuộn phụ và tụ (tụ đề + tụ ngâm nếu có) cùng làm việc, dòng khởi động khoảng 4–7 lần dòng định mức.
- Khi tốc độ đạt khoảng 75–80% định mức: công tắc ly tâm ngắt tụ đề (với motor có tụ đề).
- Chạy ổn định: cuộn chính và cuộn phụ nối tụ ngâm duy trì từ trường quay, giúp motor chạy êm và hệ số công suất tốt hơn.
4. Các kiểu motor 1 pha theo cách khởi động và công dụng của tụ điện
a) Motor tụ ngâm (chạy dùng tụ thường trực – PSC)
Tụ ngâm (tụ dầu, tụ chạy) nối thường trực với cuộn phụ trong cả lúc khởi động và lúc chạy. Không có công tắc ly tâm nên bền, êm, ít hỏng vặt. Mô men khởi động chỉ khoảng 50–100% mô men định mức, phù hợp tải nhẹ khi khởi động như quạt, máy thổi, bơm ly tâm nhỏ, máy làm mát. Giá trị tụ ngâm thường từ 2µF đến 50µF tùy công suất.
b) Motor tụ đề (khởi động dùng tụ – CSIR)
Tụ đề (tụ hóa, điện dung lớn 100–400µF) chỉ đóng trong vài giây khởi động rồi được công tắc ly tâm cắt ra. Mô men khởi động cao, khoảng 250–400% định mức, dùng cho máy nén, bơm piston, máy xay, tời kéo nhỏ.
c) Motor 2 tụ (1 tụ ngâm + 1 tụ đề – CSCR)
Kết hợp cả hai: tụ đề cho mô men khởi động lớn (khoảng 200–350%), tụ ngâm giúp chạy êm, hiệu suất và cos φ cao hơn. Đây là kiểu phổ biến nhất ở motor 1 pha công nghiệp từ 1.5kW trở lên, motor máy nén khí, máy bơm nước 1 pha cột áp cao.
d) Motor vòng chập và motor khởi động bằng cuộn phụ điện trở
- Motor vòng chập (cực từ có vòng ngắn mạch): không cần tụ, cực rẻ, hiệu suất thấp (khoảng 20–40%), mô men khởi động nhỏ; dùng cho quạt bàn nhỏ, quạt hút, motor quay lò nướng.
- Motor khởi động bằng cuộn phụ điện trở cao (split-phase): cuộn đề dây nhỏ, điện trở lớn, có công tắc ly tâm, không dùng tụ; mô men khởi động trung bình, hay gặp ở máy giặt, máy công cụ nhỏ đời cũ.
| Kiểu motor 1 pha | Mô men khởi động (so với định mức) | Ứng dụng điển hình |
|---|---|---|
| Tụ ngâm (PSC) | 50 – 100% | Quạt, máy thổi, bơm ly tâm nhỏ, motor giảm tốc mini |
| Tụ đề (CSIR) | 250 – 400% | Máy nén, bơm piston, máy xay |
| 2 tụ (CSCR) | 200 – 350% | Máy nén khí, bơm nước cột áp cao, motor 1 pha công nghiệp |
| Cuộn phụ điện trở (split-phase) | 100 – 175% | Máy giặt đời cũ, máy công cụ nhỏ |
| Vòng chập | 25 – 50% | Quạt nhỏ, quạt hút, motor lò nướng |
- Số liệu là giá trị tham khảo theo kiểu thiết kế, mỗi hãng có thể khác.
- Tải nặng lúc khởi động (máy nén, bơm piston) cần mô men khởi động từ 200% trở lên.
- Thay tụ sai giá trị làm giảm mô men khởi động và tăng nhiệt cuộn dây; chọn tụ theo tem motor, xem thêm cách chọn tụ điện cho motor.
5. Điện áp, dòng điện (ampe), tụ và aptomat của motor điện 1 pha
Motor 1 pha tại Việt Nam dùng điện áp 220V (dải cho phép thường ±10%, tức khoảng 198–242V), tần số 50Hz. Do chỉ có 1 pha cấp điện, dòng điện định mức của motor 1 pha lớn hơn khoảng 2.5–3 lần so với motor 3 pha 380V cùng công suất. Bảng dưới đây là giá trị tham khảo cho motor 4 cực 220V, cần đọc số chính xác trên tem motor.
| Công suất | Dòng định mức 220V (A, tham khảo) | Tụ ngâm (µF, tham khảo) | Tụ đề (µF, tham khảo) | Aptomat (A, tham khảo) |
|---|---|---|---|---|
| 0.37kW (0.5HP) | 2.8 – 3.5A | 12 – 16µF | 100 – 150µF | 6 – 10A |
| 0.55kW (0.75HP) | 4 – 4.8A | 16 – 20µF | 100 – 150µF | 10A |
| 0.75kW (1HP) | 5 – 6A | 20 – 25µF | 150 – 200µF | 10 – 16A |
| 1.1kW (1.5HP) | 7 – 8.5A | 25 – 30µF | 150 – 250µF | 16A |
| 1.5kW (2HP) | 9.5 – 11A | 30 – 40µF | 200 – 300µF | 20A |
| 2.2kW (3HP) | 13 – 15.5A | 40 – 50µF | 250 – 350µF | 25 – 32A |
| 3kW (4HP) | 18 – 20A | 50 – 60µF | 300 – 400µF | 32 – 40A |
| 4kW (5.5HP) | 24 – 26A | 60 – 80µF | 350 – 500µF | 40 – 50A |
| 5.5kW (7.5HP) | 32 – 35A | 70 – 90µF | 400 – 600µF | 50 – 63A |
| 7.5kW (10HP) | 42 – 46A | 80 – 100µF | 500 – 700µF | 63A |
- Toàn bộ số ampe, tụ, aptomat trong bảng là giá trị tham khảo; luôn đọc theo tem motor và thông số tụ in trên tụ zin.
- Aptomat nên chọn loại đường cong C (chịu dòng khởi động 4–7 lần định mức), kèm rơ le nhiệt chỉnh theo dòng tem.
- Motor 1 pha công suất lớn nhất là 7.5kW; từ 4kW trở lên dòng điện rất lớn, cần kiểm tra công suất đồng hồ điện và tiết diện dây theo bảng tra tiết diện dây dẫn.
- Điện áp tụt dưới khoảng 200V khi khởi động làm dòng tăng, motor khó lên tốc độ và nóng nhanh.
Cách đọc dòng điện, cos φ, cấp cách điện trên tem được trình bày chi tiết trong bài thông số kỹ thuật motor điện và cách đọc tem.
6. Motor điện 1 pha có dùng được biến tần không?
Đây là thắc mắc rất phổ biến khi cần chỉnh tốc độ motor 1 pha. Câu trả lời phụ thuộc vào kiểu khởi động của motor:
- Motor có công tắc ly tâm (tụ đề, 2 tụ, split-phase): khi giảm tần số xuống dưới khoảng 35–40Hz, tốc độ tụt xuống vùng đóng lại của công tắc ly tâm, cuộn đề và tụ đề bị cấp điện liên tục, nhiệt độ cuộn đề tăng rất nhanh. Biến tần thông thường 1 pha vào – 3 pha ra không đấu trực tiếp được cho loại motor này.
- Motor tụ ngâm (PSC): có thể điều tốc bằng biến tần chuyên dụng 1 pha ra 1 pha hoặc bộ điều áp (quạt, máy thổi). Dải chỉnh hiệu quả thường hẹp, khoảng 60–100% tốc độ định mức, vì tụ ngâm được tính cho tần số 50Hz.
- Motor giảm tốc 1 pha công suất nhỏ (6W–250W): thường dùng bộ điều tốc 220V đi kèm motor, chỉnh tốc độ khoảng 90–1350 vòng/phút trước hộp số; tham khảo bộ điều khiển tốc độ motor 220V.
- Nhà chỉ có điện 1 pha nhưng cần điều tốc rộng: giải pháp phổ biến là dùng motor 3 pha 220/380V đấu tam giác (220V) kết hợp biến tần 1 pha 220V vào – 3 pha 220V ra; biến tần loại này thường có từ 0.4kW đến 2.2kW, một số hãng tới 3.7kW. Xem thêm nguyên lý hoạt động của máy biến tần và động cơ biến tần.
7. Ứng dụng của động cơ điện 1 pha
Nhờ chạy trực tiếp bằng điện sinh hoạt 220V, motor 1 pha có mặt ở hầu hết nơi không có điện 3 pha: hộ gia đình, trang trại, xưởng nhỏ, cửa hàng.
- Thiết bị gia dụng: quạt điện, máy giặt, tủ lạnh, máy lạnh dân dụng, máy hút bụi, máy bơm nước 1 pha giếng khoan và tăng áp.
- Xưởng cơ khí nhỏ: máy nén khí 1 pha, máy khoan bàn, máy mài 2 đá, máy cưa, máy cắt sắt, máy chế biến gỗ mini.
- Nông nghiệp – chăn nuôi: máy xay xát, máy băm cỏ, máy cho gà ăn, máy ấp trứng, quạt hút chuồng trại, máy bơm tưới.
- Thực phẩm – dịch vụ: máy vặt lông gà vịt, lò quay vịt, máy trộn bột, máy xay thịt, máy ép nước mía, máy rang cà phê nhỏ.
- Băng tải nhẹ và thiết bị trưng bày: motor giảm tốc 1 pha 220V công suất 6W, 15W, 25W, 40W, 60W, 90W, 120W, 140W, 180W, 200W, 250W cho băng chuyền, kệ quay, bàn xoay quảng cáo, cửa cuốn mini.
8. Cách chọn motor điện 1 pha đúng nhu cầu
a) Chọn theo công suất và dòng điện
- Khi thay motor cũ, đọc công suất (kW/HP), dòng định mức (A) và tốc độ trên tem để chọn tương đương.
- Mức tải vận hành hợp lý thường khoảng 75–90% công suất định mức; motor nhỏ có thể chạy tới 90–95%, motor lớn khoảng 85–90%.
- Tải có quán tính lớn hoặc khởi động nặng (máy nghiền, máy nén, máy ép) chọn motor 2 tụ hoặc tụ đề.
b) Chọn theo tốc độ và kiểu lắp
- Motor 4 cực (khoảng 1450 vòng/phút) dùng cho đa số máy móc; 2 cực (khoảng 2850 vòng/phút) cho bơm, quạt, máy mài.
- Cần tốc độ thấp và mô men lớn: dùng motor giảm tốc hoặc ghép hộp giảm tốc.
- Kiểu lắp chân đế (B3), mặt bích (B5) hoặc chân đế + mặt bích (B35).
c) Chọn theo môi trường làm việc
- Môi trường bụi, ẩm (mùn cưa, bụi vải, ngoài trời có mái che) chọn cấp bảo vệ IP55 thay vì IP44.
- Khu vực có khí, hơi dễ cháy nổ (kho xăng dầu, gas, hóa chất) cần dòng motor phòng nổ chuyên dụng.
- Nhiệt độ môi trường trên 40°C cần motor cách điện cấp F hoặc H.
d) Kiểm tra kích thước lắp đặt
Motor 1 pha đời cũ của Nhật, Đức (trước năm 2000) thường có thân nhỏ hơn motor đời mới cùng công suất. Trước khi thay, đo đường kính trục, chiều dài trục, khoảng cách lỗ chân đế (ngang, dọc) và chiều cao tâm trục của motor cũ.
9. So sánh động cơ điện 1 pha và động cơ điện 3 pha
| Tiêu chí | Động cơ điện 1 pha | Động cơ điện 3 pha |
|---|---|---|
| Nguồn điện | 220V – 50Hz (L + N) | 380V (hoặc 220V tam giác) – 50Hz |
| Dải công suất phổ biến | 0.18kW – 7.5kW | 0.18kW – hàng trăm kW |
| Dòng điện cùng công suất 1.5kW | Khoảng 9.5 – 11A | Khoảng 3.3 – 3.6A (380V) |
| Khởi động | Cần cuộn phụ, tụ, công tắc ly tâm | Tự khởi động, không cần tụ |
| Hiệu suất, cos φ | Thấp hơn, hiệu suất khoảng 65 – 80% | Cao hơn, hiệu suất khoảng 78 – 90% (IE2/IE3) |
| Điều tốc bằng biến tần | Hạn chế | Dễ dàng, dải rộng |
| Kích thước, giá cùng công suất | Thân lớn hơn, giá cao hơn | Gọn hơn, giá thấp hơn |
- Số liệu dòng điện và hiệu suất là giá trị tham khảo, đọc theo tem motor.
- Motor 1 pha ưu thế ở nơi chỉ có điện sinh hoạt; điện 3 pha cho phép dùng động cơ điện 3 pha bền và tiết kiệm điện hơn.
- Tìm hiểu thêm cấu tạo, nguyên lý hoạt động động cơ điện 3 pha.
10. Sự cố thường gặp ở motor 1 pha và nguyên nhân
| Hiện tượng | Nguyên nhân thường gặp | Cách kiểm tra, xử lý |
|---|---|---|
| Kêu ù, không quay; lấy tay quay mồi thì chạy | Tụ đề/tụ ngâm hỏng hoặc khô, công tắc ly tâm không đóng, đứt cuộn đề | Đo điện dung tụ, thay tụ đúng giá trị; vệ sinh hoặc thay công tắc ly tâm; đo thông mạch cuộn đề |
| Chạy yếu, nóng nhanh | Điện áp thấp, dây nguồn nhỏ, tụ ngâm giảm điện dung, quá tải | Đo điện áp khi đang chạy, đo dòng so với tem, kiểm tra tụ |
| Nhảy aptomat khi khởi động | Aptomat quá nhỏ hoặc đường cong B, chạm vỏ, chập vòng dây | Đo cách điện bằng megomet (thường > 1MΩ), kiểm tra lại cỡ aptomat |
| Khởi động xong vẫn nóng, có mùi khét | Công tắc ly tâm dính tiếp điểm, cuộn đề không được ngắt | Thay công tắc ly tâm hoặc rơ le khởi động |
| Rung, kêu to | Ổ bi mòn, rôto cọ stato, nắp móp, lệch tâm khớp nối | Thay bi, căn chỉnh khớp nối, kiểm tra độ đồng tâm nắp |
Hướng dẫn chi tiết đo cuộn dây, phân biệt motor cháy cuộn chạy hay cuộn đề có trong bài cách kiểm tra motor bị cháy; cách đổi chiều quay xem tại cách đảo chiều động cơ 1 pha, còn quấn lại cuộn dây có thể tham khảo hướng dẫn quấn motor 1 pha.
11. Câu hỏi thường gặp về động cơ điện 1 pha
a) Dành cho người đang khảo giá, sắp mua động cơ điện 1 pha
- Motor 1 pha lớn nhất là bao nhiêu kW? Motor điện 1 pha 220V thông dụng có công suất lớn nhất 7.5kW (10HP). Từ 4kW trở lên dòng điện đã khoảng 24–46A (giá trị tham khảo, đọc theo tem motor), nên cần kiểm tra trước công suất công tơ và dây cấp điện của gia đình, xưởng.
- Nên mua motor 1 pha 1 tụ hay 2 tụ? Motor 1 tụ ngâm phù hợp tải khởi động nhẹ như quạt, bơm ly tâm nhỏ, mô men khởi động khoảng 50–100%. Motor 2 tụ (tụ đề + tụ ngâm) có mô men khởi động khoảng 200–350%, phù hợp máy nén khí, máy xay, máy bơm cột áp cao và đa số máy công nghiệp từ 1.5kW.
- Motor 1 pha 2 cực và 4 cực khác nhau thế nào khi chọn mua? Motor 2 cực quay khoảng 2800–2900 vòng/phút, gọn, dùng cho bơm, quạt, máy mài. Motor 4 cực quay khoảng 1400–1450 vòng/phút, mô men gấp khoảng 2 lần motor 2 cực cùng công suất, phù hợp băng tải, máy xay, máy trộn, ghép hộp giảm tốc.
- Giá motor 1 pha phụ thuộc vào những yếu tố nào? Giá phụ thuộc công suất, số cực, kiểu tụ, vật liệu dây (đồng hay nhôm), vỏ gang hay nhôm, cấp bảo vệ IP và xuất xứ. Bảng mức giá trung bình thị trường Việt Nam theo công suất có trong bài giá động cơ điện 1 pha các công suất.
- Nhà có điện 3 pha có nên chọn motor 1 pha không? Với cùng công suất 2.2kW, motor 1 pha có dòng khoảng 13–15.5A, motor 3 pha 380V chỉ khoảng 4.5–5A (giá trị tham khảo). Motor 3 pha gọn hơn, hiệu suất cao hơn và dễ chạy biến tần; motor 1 pha phù hợp khi máy cần di chuyển hoặc dùng ở nơi chỉ có điện 220V.
b) Dành cho người đã mua, cần hướng dẫn lắp đặt, đấu điện, sử dụng
- Motor 1 pha 1.5kW dùng aptomat bao nhiêu A và dây cỡ nào? Dòng định mức motor 1.5kW 220V khoảng 9.5–11A, aptomat tham khảo 20A đường cong C, dây đồng tối thiểu khoảng 2.5mm² với chiều dài ngắn. Đây là giá trị tham khảo, cần đọc dòng theo tem motor và tăng cỡ dây nếu đường dây dài trên 30m.
- Motor 1 pha có 3 hay 4 dây ra thì đấu thế nào? Thường gồm dây chung (C), dây cuộn chạy (R) và dây cuộn đề (S); tụ ngâm nối giữa R và S, nguồn 220V cấp vào C và R. Loại 4 dây cho phép đổi chiều bằng cách đổi đầu cuộn đề; sơ đồ cụ thể in trên nắp hộp đấu dây, xem thêm mạch đảo chiều motor 1 pha.
- Có thể dùng biến tần để chỉnh tốc độ motor 1 pha không? Motor có công tắc ly tâm (tụ đề, 2 tụ) khi giảm tần số xuống khoảng dưới 35–40Hz thì cuộn đề bị đóng lại liên tục và nóng nhanh. Motor tụ ngâm có thể dùng biến tần chuyên dụng 1 pha ra 1 pha với dải khoảng 60–100% tốc độ; cần dải rộng thì dùng motor 3 pha 220V tam giác với biến tần 1 pha vào 3 pha ra.
- Motor 1 pha dùng máy phát điện được không? Được, nhưng dòng khởi động bằng 4–7 lần định mức. Ví dụ motor 1.5kW cần máy phát khoảng 3.5–5kVA để khởi động ổn định (tham khảo), máy phát nhỏ hơn dễ làm tụt áp, motor không lên tốc độ.
- Motor 1 pha mới chạy bao lâu thì nóng là bình thường? Motor cách điện cấp B, F khi chạy đủ tải có thể nóng 60–80°C trên vỏ sau 30–60 phút, vẫn trong giới hạn. Nếu dòng đo được vượt dòng trên tem hoặc vỏ nóng tới mức có mùi khét thì cần kiểm tra tải, điện áp và tụ.
c) Dành cho người gặp lỗi do dùng sai cách, cần cách khắc phục hoặc giải pháp tiết kiệm chi phí
- Motor 1 pha kêu ù không quay, phải lấy tay mồi mới chạy là lỗi gì? Đây là dấu hiệu mất từ trường quay khi khởi động: tụ đề hoặc tụ ngâm hỏng, công tắc ly tâm không đóng hoặc đứt cuộn đề. Thay tụ đúng giá trị in trên tụ zin là cách khắc phục rẻ nhất, chi phí thấp hơn nhiều so với quấn lại motor.
- Thay tụ lớn hơn để motor khỏe hơn có được không? Tụ ngâm lớn hơn giá trị thiết kế khoảng 20–30% làm dòng cuộn đề tăng, cuộn đề nóng và có thể cháy sau thời gian ngắn. Tụ đề lớn hơn chỉ tăng mô men khởi động một phần, nhưng nếu công tắc ly tâm nhả chậm thì cuộn đề quá nhiệt.
- Motor cháy cuộn đề, nên quấn lại hay thay motor mới? Với motor từ 1.5kW trở lên, vỏ gang, dây đồng, quấn lại cuộn đề thường tiết kiệm hơn thay mới. Motor dưới 0.37kW, vỏ nhôm, chi phí quấn thường gần bằng motor mới; tham khảo cách nhận biết trong bài kiểm tra motor bị cháy.
- Motor 1 pha hay nhảy aptomat khi khởi động phải làm sao? Kiểm tra aptomat có phải loại đường cong B hoặc định mức quá sát dòng tem không; motor 1 pha nên dùng đường cong C. Đo cách điện cuộn dây với vỏ, giá trị dưới 1MΩ là dấu hiệu ẩm hoặc chạm vỏ cần sấy hoặc sửa.
- Làm sao giảm tiền điện khi dùng motor 1 pha chạy cả ngày? Chọn motor đúng tải (chạy khoảng 75–90% công suất định mức), dùng dây đủ tiết diện để giảm sụt áp, thay tụ ngâm khi điện dung giảm hơn 10% so với giá trị in. Với máy chạy liên tục trên 8 giờ/ngày và có điện 3 pha, chuyển sang motor 3 pha hiệu suất cao giúp giảm đáng kể điện năng; xem thêm các phương pháp khởi động motor 3 pha.
12. Kết luận
Động cơ điện 1 pha hoạt động nhờ từ trường quay được tạo ra từ cuộn dây chính, cuộn dây phụ và tụ điện; rôto lồng sóc quay chậm hơn từ trường một khoảng trượt 3–8%. Hiểu đúng cấu tạo, kiểu tụ, dòng điện định mức và giới hạn điều tốc giúp chọn đúng motor, đấu điện an toàn và xử lý nhanh các lỗi thường gặp. Để so sánh thêm các loại motor khác, có thể xem tổng quan động cơ điện và bảng giá động cơ điện 3 pha các hãng, các công suất.
