Động cơ điện là một máy điện chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học. Hầu hết các động cơ điện hoạt động thông qua sự tương tác giữa từ trường của động cơ và dòng điện trong cuộn dây để tạo ra lực dưới dạng mô-men xoắn tác dụng lên trục của động cơ.
Động cơ điện có thể được cấp nguồn bằng các nguồn dòng điện một chiều (DC), chẳng hạn như từ pin hoặc bộ chỉnh lưu hoặc bằng các nguồn dòng điện xoay chiều (AC), chẳng hạn như lưới điện, bộ biến tần hoặc máy phát điện. Một máy phát điện giống hệt về mặt cơ học với một động cơ điện, nhưng hoạt động với dòng năng lượng đảo ngược, chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện.
Động cơ điện có thể được phân loại theo các yếu tố như loại nguồn điện, cấu tạo bên trong, ứng dụng và loại đầu ra chuyển động. Ngoài các loại AC và DC, động cơ có thể có chổi than hoặc không chổi than, có thể có nhiều pha (xem một pha, hai pha hoặc ba pha) và có thể được làm mát bằng không khí hoặc làm mát bằng chất lỏng. Động cơ đa năng với kích thước và đặc tính tiêu chuẩn cung cấp năng lượng cơ học thuận tiện cho việc sử dụng trong công nghiệp.
Động cơ điện lớn nhất được sử dụng cho các ứng dụng đẩy tàu, nén đường ống và lưu trữ bơm với xếp hạng đạt 100 megawatt. Động cơ điện được tìm thấy trong quạt công nghiệp, máy thổi và máy bơm, máy công cụ, thiết bị gia dụng, dụng cụ điện và ổ đĩa. Động cơ nhỏ có thể được tìm thấy trong đồng hồ điện. Trong một số ứng dụng nhất định, chẳng hạn như trong phanh tái sinh với động cơ kéo, động cơ điện có thể được sử dụng ngược lại như máy phát điện để phục hồi năng lượng có thể bị mất đi dưới dạng nhiệt và ma sát.
Về mặt điện, động cơ bao gồm hai thành phần chuyển động tương đối với nhau và cùng nhau tạo thành một mạch từ:
Nam châm trường - Bộ phận này tạo ra từ trường đi qua phần ứng. Nó thường là một bộ nam châm điện bao quanh rôto, gồm các cuộn dây trên lõi sắt từ có tác dụng dẫn đường từ trường. Ngoài ra, nó có thể là một hoặc nhiều nam châm vĩnh cửu.
Phần ứng - Đây là phần mà dòng điện chạy qua đó tạo ra lực. Giống như cuộn dây trường, nó bao gồm các cuộn dây trên lõi sắt từ. Khi dòng điện chạy qua dây dẫn, từ trường của nam châm tác dụng lên nó một lực gọi là lực Lorentz, làm quay rôto.
Một trong những bộ phận này được gắn trên stato, bộ phận đứng yên của động cơ gắn với khung, bộ phận kia nằm trên rôto, bộ phận quay. Nam châm trường thường nằm trên stato và phần ứng trên rôto, nhưng trong một số loại động cơ thì các nam châm này được đảo ngược.
Về mặt cơ học, một động cơ bao gồm các bộ phận này
rotor
Trong động cơ điện, bộ phận chuyển động là rôto, bộ phận này sẽ làm quay trục để cung cấp cơ năng. Rôto thường có các dây dẫn được đặt vào nó để mang dòng điện, từ trường của stato tác dụng lực làm quay trục. Ngoài ra, một số rôto mang nam châm vĩnh cửu và stato giữ các dây dẫn.
Giữa stato và rôto phải có một khe hở không khí để nó có thể quay. Chiều rộng của khe hở có ảnh hưởng đáng kể đến đặc tính điện của động cơ. Nó thường được làm càng nhỏ càng tốt, vì khoảng cách lớn có ảnh hưởng tiêu cực mạnh đến hiệu suất. Nó là nguồn chính của hệ số công suất thấp mà tại đó động cơ hoạt động. Dòng từ hóa tăng và hệ số công suất giảm theo khe hở không khí, do đó các khe hở hẹp tốt hơn. Các khoảng trống rất nhỏ có thể gây ra các vấn đề cơ học ngoài tiếng ồn và tổn thất.
