Tìm hiểu động cơ điện | Cấu tạo, nguyên lý và phân loại phổ biến

Động cơ điện là thiết bị truyền động được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống van công nghiệp giúp tự động hóa quá trình đóng mở, điều tiết và đem lại tính chính xác cao. Để hiểu rõ hơn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các loại phổ biến, hãy cùng Tuấn Hưng Phát Valve tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.

Động cơ điện là gì?

Động cơ điện là thiết bị sử dụng năng lượng điện để tạo ra chuyển động tác động lên van giúp van thực hiện quá trình điều tiết hoặc đóng mở theo nhu cầu. Hiện nay, sản phẩm còn được gọi với tên gọi khác như bộ truyền động điện, bộ điều khiển điện, motor điện hay Electric Actuator,.

Sở hữu khả năng vận hành tự động thông qua tín hiệu điện nên động cơ điện giúp tự động hóa quá trình hoạt động và tiết kiệm thời gian kiểm tra hoạt cũng như chi phí thuê đội ngũ kỹ thuật vận hành thủ công. Đồng thời, với chất liệu chính làm từ hợp kim nhôm và thiết kế chuẩn IP65, IP67 nên sản phẩm có độ bền cao, khả năng chống ăn mòn tốt.

Đặc biệt, sản phẩm động cơ điện được thiết kế dạng quay góc 90 độ hoặc dạng đa vòng giúp dễ dàng kết hợp với các dòng van công nghiệp và phổ biến với các mẫu như van bi, van bướm, van cầu, van cổng. Chính vì thế, sản phẩm có tính ứng dụng đa dạng và kết hợp với van giúp kiểm soát hoạt động trong nhiều hệ thống từ nước, thực phẩm, dược phẩm, hóa chất, hơi nóng,…

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động chính của động cơ điện

Mặc dù được thiết kế với đa dạng mẫu mã và đến từ nhiều thương hiệu khác nhau nhưng về cơ bản cấu tạo và cơ chế vận hành của động cơ điện đều giống nhau, cụ thể như sau:

Cấu tạo động cơ điện

• Vỏ hộp: Bộ phận bảo vệ toàn bộ bảng mạch, linh kiện bên trong khỏi tác động từ bên ngoài như bụi bẩn, độ ẩm và thường được làm từ hợp kim nhôm với tiêu chuẩn bảo vệ IP65 hoặc IP67.
• Bảng mạch điện: Là bộ phận tiếp nhận và xử lý tín hiệu điều khiển và kiểm soát hoạt động của động cơ điện. Đặc biệt, một số model còn được tích hợp với chức năng bảo vệ quá tải, chống quá nhiệt hoặc điều khiển theo tín hiệu đầu vào.
• Hộp số: Đây là bộ phận tiếp nhận chuyển động quay từ động cơ và hỗ trợ việc giảm tốc, gia tăng mô-men xoắn trước khi truyền lực đến trục đầu ra. Vì thế, hộp số đóng vai trò quan trọng để tạo đủ lực giúp van đóng, mở hoặc điều tiết.
• Công tắc hành trình: Bộ phận này có nhiệm vụ xác định vị trí đóng hoặc mở của van và khi van đạt đến vị trí cài đặt, công tắc hành trình sẽ tác động ngắt hoạt động của động cơ giúp hạn chế tình trạng quá tải.
• Màn hình hiển thị: Thường được thiết kế với một số mẫu động cơ điện, giúp hiển thị trạng thái hoạt động, vị trí đóng mở cùng các thông số liên quan giúp người vận hành dễ dàng trong việc bảo trì, bảo dưỡng.
• Tay quay: Hỗ trợ quá trình thao tác van bằng tay khi sản phẩm bị mất điện, đang cần bảo trì hoặc khi vận hành khẩn cấp. Đây là bộ phận được lắp đặt thêm và tùy theo thiết kế của từng model.

Nguyên lý hoạt động động cơ điện

Hoạt động dựa vào nguyên lý chuyển đổi năng lượng điện (24V, 220V, 380V,…) thành chuyển động cơ học. Do đó, khi động cơ điện được cấp nguồn điện, động cơ bên trong sẽ quay và thông qua hộp số để tạo mô-men xoắn giúp vận hành các dòng van công nghiệp.

Đối với những bộ động cơ điện hỗ trợ điều khiển tuyến tính, thiết bị sẽ nhận tín hiệu như 4–20mA hoặc 0–10V để điều chỉnh góc mở van theo tỷ lệ. Nhờ vậy, van có thể điều tiết hoặc đóng, mở linh hoạt tùy theo dạng thiết bị truyền động thiết kế.

Vì sao van công nghiệp cần sử dụng động cơ điện?

Trong các hệ thống công nghiệp, số lượng van có thể lên đến hàng chục hay hàng trăm vị trí và không phải bất cứ vị trí nào cũng thuận tiện trong việc vận hành thủ công. Do đó, việc sử dụng thiết bị truyền động điện mang đến nhiều lợi ích thiết thực như:

• Hỗ trợ tự động hóa quá trình vận hành, kiểm soát hoạt động của van thông qua tín hiệu điện điều khiển.
• Khả năng điều khiển van từ xa thông qua tủ điều khiển, hệ thống trung tâm, đặc biệt phù hợp trong các hệ thống cần tính theo dõi chính xác và thường xuyên.
• Giúp tiết kiệm chi phí thuê nhân công, đảm bảo tính chính xác liên tục và tiết kiệm thời gian vận hành về lâu về dài.
• Phù hợp tại các vị trí lắp đặt khó tiếp cận như ở trên cao, vị trí lắp đặt nguy hiểm có thể gây ảnh hưởng đến người vận hành trực tiếp.
• Giúp giám sát và vận hành đồng thời nhiều van một lúc, tối ưu hệ thống tự động hóa và hiệu quả quản lý.

Phân loại động cơ điện phổ biến trên thị trường

Động cơ điện có thể điều khiển được nhiều loại van và được thiết kế với nhiều kiểu loại, phù hợp với từng nhu cầu và hệ thống nguồn điện thiết kế sẵn. Dưới đây là các loại thông dùng, thường gặp hiện nay:

Động cơ điện AC

Là thiết bị truyền động điện sử dụng nguồn điện xoay chiều để tạo ra chuyển động phục vụ quá trình đóng mở van và cũng là loại động cơ được sử dụng khá phổ biến trong các hệ thống công nghiệp do nguồn điện AC có sẵn tại nhiều công trình, nhà máy, dây chuyền sản xuất,…

Tùy theo thiết kế, động cơ điện AC có thể sử dụng nguồn 12VAC, 24VAC, 220VAC, 380VAC,.. và phù hợp với các model kích thước lớn,  yêu cầu mô-men xoắn cao. Do đó, dòng động cơ này thường dùng trong các hệ thống yêu cầu điều kiện vận hành liên tục và phù hợp trong công nghiệp cũng như đem tới nhiều lựa chọn.

Động cơ điện DC

Sử dụng nguồn điện một chiều và và lựa chọn trong các hệ thống có nguồn 12VDC, 24VDC hoặc các yêu cầu điều khiển điện áp thấp nên động cơ điện DC phù hợp trong các hệ thống tự động hóa, thiết bị điều khiển hoặc vị trí lắp đặt có sẵn nguồn DC. 

Ưu điểm của động cơ DC là khả năng điều khiển tương đối linh hoạt, kích thước cơ thể nhỏ gọn và phù hợp trong những hệ thống không có sẵn nguồn điện xoay chiều tại vị trí lắp đặt. HIện nay, dòng động cơ điện DC này thường được dùng trong các hệ thống tự động hóa, hệ thống năng lượng mặt trời và một số dây chuyền sử dụng nguồn điện áp thấp.

Động cơ điện On/Off

Là bộ điều khiển điện có thể điều khiển van ở 2 trạng thái cơ bản là đóng hoàn toàn hoặc mở hoàn toàn nên đây là phương thức vận hành khá đơn giản, phổ biến trong các hệ thống yêu cầu vận hành đóng hoặc ngắt dòng lưu chất. Cho nên, ứng dụng phổ biến của động cơ điện On/Off thường thấy tại các hệ thống cấp nước, xử lý nước, HVAC, PCCC, công nghiệp sản xuất,…

Đặc biệt, giá động cơ điện On/Off khá phải chăng  và thường thấp hơn so với loại tuyến tính nên giúp tối ưu chi phí đầu tư. Đồng thời, nhờ cấu tạo đơn giản nên quá trình bảo trì, bảo dưỡng cũng dễ dàng hơn.

Động cơ điện tuyến tính

Được thiết kế với khả năng điều khiển van theo nhiều vị trí khác nhau dựa vào tín hiệu analog phổ biến như 4–20mA hoặc 0–10V. Cho nên, khi tín hiệu thay đổi và đưa ra mức điều khiển như 10%, 20%, 30%,… 90% thì đĩa van sẽ di chuyển theo góc mở tương ứng giúp điều tiết dòng lưu chất theo đúng nhu cầu.

Vậy nên, động cơ điện tuyến tính là phương án phù hợp trong các hệ thống cần điều tiết lưu lượng trong các dây chuyền sản xuất chuyên dụng như hệ thống thực phẩm, dược phẩm, hóa chất, cung cấp nước,…

Ngoài ra, bộ điều khiển điện On/Off hay tuyến tính là phân loại theo phương thức điều khiển còn AC và DC là phân loại theo nguồn điện. Cho nên, một động cơ điện On/Off hay tuyến tính đều có thể sử dụng nguồn điện AC hoặc DC tương ứng theo cấu hình riêng.

>>> Nếu bạn vẫn chưa chọn được bộ động cơ điện phù hợp cho loại van và hệ thống vận hành của mình, hãy tham khảo thêm tại danh mục bộ điều khiển điện hoặc liên hệ trực tiếp Hotline của THP Valve để được tư vấn chuyên sâu nhé!

Giải đáp các câu hỏi thường gặp về động cơ điện

Là thiết bị quan trọng trong hệ thống tự động hóa và đang được sử dụng rộng rãi hiện nay, tuy nhiên vẫn không ít người dùng, khách hàng thắc mắc khi lựa chọn và sử dụng động cơ điện. Dưới đây là một số câu hỏi thường gặp và giải đáp chi tiết:

Giá động cơ điện có đắt không?

Giá động cơ điện không có một mức cố định và khá dao động từ khoảng 1.000.000 đồng đến 80.000.000 đồng tùy theo thương hiệu, điện áp, kiểu điều khiển hay thiết kế theo từng loại van kết nối. Trong đó, các dòng On/Off thường có mức giá phải chăng hơn dạng tuyến tính và để được báo giá chi tiết hơn, vui lòng liên hệ trực tiếp với đơn vị cung cấp.

Động cơ điện có sử dụng được ngoài trời không?

Câu trả lời là Có, bộ điều khiển điện có thể lắp đặt ngoài trời nếu lựa chọn model có cấp bảo vệ và thông số làm việc phù hợp với điều kiện môi trường ngoài trời thực tế. Thông thường, lựa chọn động cơ điện có tiêu chuẩn IP67 giúp chống bụi, chống ẩm tối và phù hợp trong môi trường ngoài trời thường xuyên tiếp xúc với mưa, hơi ẩm, bụi đất,…

Cần bảo dưỡng định kỳ cho động cơ điện không?

Câu trả lời có Có. Là bộ phận vận hành tự động nhưng kết nối trực tiếp với nguồn điện nên sau một thời sử dụng vẫn cần kiểm tra, bảo dưỡng định kỳ để phát hiện sớm các vấn đề có thể ảnh hưởng đến quá trình hoạt động của sản phẩm.

Trong đó, một số lưu ý khi bảo dưỡng thiết bị truyền động điện như kiểm tra nguồn điện, đầu nối, công tắc hành trình, vị trí đóng mở,… và tần suất bảo dưỡng cần căn cứ theo tần suất vận hành, trung bình 3 – 6 tháng/lần.

Địa chỉ mua động cơ điện nào uy tín hiện nay?

Khi mua động cơ điện điều khiển van, khách hàng nên ưu tiên đơn vị có nguồn gốc sản phẩm rõ ràng, cung cấp đầy đủ thông số kỹ thuật và có khả năng tư vấn actuator phù hợp với từng loại van. Đặc biệt, cần kiểm tra kỹ mô-men xoắn, điện áp, tín hiệu điều khiển, cấp bảo vệ và kiểu kết nối trước khi lựa chọn.

Tuấn Hưng Phát Valve là đơn vị cung cấp các dòng động cơ điện và thiết bị truyền động cho van công nghiệp, hỗ trợ tư vấn lựa chọn theo từng loại van và yêu cầu vận hành. Đặc biệt, tại đây sở hữu nhiều thương hiệu nổi tiếng như Haitima, Kosaplus, Auma, FAF,… cùng giấy tờ chứng nhận rõ ràng và chính sách bảo hành, đổi trả minh bạch.

Để được tư vấn chi tiết hơn về sản phẩm và nhận báo giá ưu đãi phù hợp với nhu cầu và yêu cầu sử dụng, hãy để lại thông tin tại mục hỗ Trợ hoặc liên hệ trực tiếp Hotline của Tuấn Hưng Phát nhé~

Tóm lại, động cơ điện không chỉ đơn giản là thiết bị giúp van đóng, mở hoặc điều tiết tự động mà còn là giải pháp chính xác, đảm bảo an toàn với tối ưu hiệu suất vận hành hệ thống. Đừng ngần ngại liên hệ tới Tuấn Hưng Phát Valve để được tư vấn chuyên sâu và lựa chọn thiết bị phù hợp cho hệ thống nhé~