Motor chổi than là gì? Cấu tạo, Nguyên lý & Ưu điểm

Motor chổi than xuất hiện trong hầu hết các thiết bị công nghiệp, từ máy rửa xe ô tô, máy khoan, máy mài đến máy hút bụi. Vậy đó là bộ phận gì, có cấu tạo, vai trò ra sao, khi nào nên dùng?

1. Motor chổi than là gì?

Mô tơ chổi than (tiếng Anh là Brushed motor) là 1 loại động cơ điện sử dụng chổi than và cổ góp để truyền điện vào phần quay. Từ đó tạo ra từ trường và mô men xoắn.

Dòng điện đi qua chổi than sẽ tiếp xúc trực tiếp với cổ góp. Rotor quay quay liên tục nhờ lực điện từ.

Sản phẩm hoạt động nhờ nguồn điện DC hoặc AC (tùy thiết kế).

2. Giải mã cấu tạo của motor chổi than

Motor chổi than được cấu thành từ 5 bộ phận chính:

• Phần tĩnh (Stator): Phần này thường được làm từ nam châm vĩnh cửu/cuộn dây. Chúng có nhiệm vụ tạo ra từ trường cố định và tương tác với từ trường của rotor để làm nên chuyển động quay.
• Phần quay (Rotor): Đây là 1 cuộn dây quấn quanh lõi từ tính (thường làm bằng thép). Khi dòng điện chạy qua, rotor tạo từ trường và tương tác với từ trường của stator, giúp rotor quay.
• Cổ góp: Là vòng kim loại nhiều phiến, nối với cuộn dây của motor. Phần này thường làm bằng đồng, có nhiệm vụ đảo chiều dòng điện trong cuộn dây khi rotor quay.
• Chổi than: Làm từ than chì - một vật liệu chịu mài mòn và dẫn điện tốt. Tuy nhiên dễ bị mài mòn do ma sát với cổ góp trong quá trình tiếp xúc và truyền dòng điện từ nguồn cung đến rotor. Vì thế chúng cần được thay thế định kỳ.
• Trục: Phần này kéo dài ra từ rotor và liên kết với bánh răng hoặc các bộ phận khác để thực hiện truyền động.
• Vỏ: Nằm ở vị trí bên ngoài, thực hiện nhiệm vụ bảo vệ các thành phần bên trong khỏi hư hỏng, bụi bẩn. Vỏ thường được làm bằng kim loại hoặc nhựa, có thể chứa các lỗ thông gió, hỗ trợ tản nhiệt cho motor.

3. Các loại motor chổi than phổ biến nhất hiện nay

Trên thực tế có rất nhiều loại motor chổi than, và người ta thường phân loại dựa vào một vài đặc điểm chung. Cụ thể như sau:

3.1. Xếp loại theo số pha

Dựa vào số pha của motor, người ta chia thành 2 loại:

• Motor chổi than 1 pha: Chỉ gồm 1 mạch điện hoặc 1 cuộn dây, phù hợp dùng cho thiết bị gia dụng đơn giản.
• Motor chổi than 3 pha: Gồm 3 cuộn dây đặt tách nhau, tạo các góc 120 độ, tạo ra 1 từ trường quay. Dòng này chủ yếu dùng cho máy móc lớn, yêu cầu hiệu suất ổn định, mô men xoắn cao.

3.2. Xếp loại theo cấu tạo

Dựa theo cấu tạo, người ta cũng chia sản phẩm này thành 2 loại:

• Motor chổi than 1 chiều: Hoạt động nhờ nguồn điện 1 chiều (chổi than truyền điện cho cuộn dây rotor, tạo nên từ trường và làm quay rotor). Dòng này thường dùng cho các thiết bị gia dụng cầm tay.
• Motor chổi than xoay chiều: Hoạt động nhờ nguồn điện xoay chiều. Dòng này có cấu tạo phức tạp hơn motor 1 pha, hiện chỉ được dùng chủ yếu trong 1 số thiết bị công nghiệp.

3.3. Xếp loại theo tốc độ, cách điều khiển

Ở cách phân loại này, chúng ta cũng có 2 dòng motor chổi than cơ bản:

• Motor tốc độ cố định: Tốc độ quay của rotor không đổi, thường ứng dụng cho bơm nước, quạt và các thiết bị không cần chỉnh tốc độ.
• Motor tốc độ biến đổi: Chỉnh được tốc độ quay chỉ bằng cách thay đổi điện áp/dòng điện. Loại này được lắp cho các thiết bị cơ khí cần chỉnh tốc độ.

3.4. Xếp loại theo công suất

Nhìn vào công suất, cũng có thể phân chia thiết bị này làm 2 nhóm:

• Motor chổi than nhỏ: Mức công suất thường <100W, đa phần xuất hiện trong các máy móc mini, đồ chơi trẻ em.
• Motor chổi than lớn: Mức công suất >100W, dùng cho đồ điện cầm tay chuyên dụng và các thiết bị công nghiệp, máy cơ khí hạng nặng.

4. Cách thức motor chổi than hoạt động như thế nào?

Motor chổi than vận hành dựa trên tương tác điện từ giữa phần quay và phần đứng yên của động cơ.

Khi cấp điện, dòng điện đi từ nguồn vào chổi than rồi đi sang cổ góp, đến các cuộn dây trên rotor. Tại rotor, chúng tạo ra từ trường riêng cho bộ phận này.

Từ trường của rotor tương tác với từ trường cố định của stator, sinh ra lực điện từ, khiến rotor quay.

Trong suốt quá trình này, cổ góp liên tục thực hiện nhiệm vụ đảo chiều dòng điện ở cuộn dây. Nó đảm bảo mô men xoắn luôn giữ cùng 1 hướng và giúp động cơ quay ổn định, không đột ngột đảo chiều.

Chuyển động quay của rotor được truyền qua trục động cơ. Quá trình này biến năng lượng điện thành chuyển động cơ học thực tế.

Do chổi than tiếp xúc với cổ góp trực tiếp nên sẽ sinh ra ma sát, nhiệt và tiếng ồn.

5. Đặc điểm ưu việt của motor chổi than

Motor chổi than được dùng cho nhiều loại thiết bị, máy móc nhờ sở hữu nhiều điểm giá trị sau:

• Cấu tạo tinh giản nên cần ít chi phí sản xuất, giá thành cạnh tranh hơn dòng motor khác.
• Thiết kế dễ tháo, lắp, việc thay thế chổi than bị mòn cũng đơn giản, ít tốn kém.
• Cho phép thay đổi tốc độ nhanh chóng, hỗ trợ kiểm soát dễ dàng khi dùng với vận tốc quay dao động lớn, liên tục.
• Cung cấp mô men xoắn cao ngay cả khi tốc độ quay thấp, phù hợp với máy móc yêu cầu lực khởi động mạnh như máy rửa xe, xe điện.
• Linh kiện thay thế, sửa chữa sẵn có trên thị trường, dễ tìm kiếm trong cửa hàng đồ gia dụng, công nghiệp.

6. Một vài hạn chế của motor chổi than cần chú ý

Trên thực tế, có nhiều trường hợp motor chổi than không được ưu tiên lựa chọn vì 1 vài vấn đề tồn đọng:

• Motor phát ra tiếng ồn, rung động lớn do ma sát của chổi than với cổ góp, không phù hợp với môi trường cần sự yên tĩnh.
• Tốc độ mài mòn của chổi than có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ động cơ. Nếu không thay thế kịp thời, chúng khó thích nghi được với môi trường khắc nghiệt. Trong các công việc đòi hỏi thiết bị vận hành 24/24, sản phẩm này không phải lựa chọn tối ưu.
• Do tổn hao năng lượng ở chổi than và quá trình mài mòn, hiệu suất sử dụng năng lượng của motor có xu hướng giảm dần.
• Yêu cầu bảo trì định kỳ, thay thế chổi than ngay khi cần, đồng thời vệ sinh các bộ phận để tối ưu hiệu suất.

7. Ứng dụng của motor chổi than trong thực tiễn

7.1. Trong dụng cụ điện

Nhờ khả năng khởi động mạnh, tạo mô men xoắn tức thì, motor chổi than được dùng trong rất nhiều dụng cụ điện cầm tay như:

• Máy khoan, bắt vít: Hỗ trợ khoan nhanh trên gỗ, kim loại, bê tông, không cần thời gian lấy đà.
• Máy mài, cắt: Cho phép tăng tốc nhanh, tạo đường cắt sắc, gọn, chính xác.
• Máy chà nhám: Khả năng điều chỉnh tốc độ của dòng này phù hợp cho cả công việc đánh bóng tinh và xử lý bề mặt thô.
• Máy rửa xe áp lực cao: Motor tạo ra công suất cao trong chớp mắt, đáp ứng tốt nhu cầu xịt rửa nhanh.

7.2. Trong đồ gia dụng

Đa số thiết bị dùng trong gia đình cần motor hoạt động linh hoạt, thay đổi tải tốt. Và motor chổi than đáp ứng rất tốt yêu cầu này. Vì thế, chúng được trang bị cho:

• Máy hút bụi: Tạo lực hút mạnh ngay khi bật, cho phép gom bụi bẩn nhanh chóng.
• Máy sấy tóc: Tạo luồng gió mạnh khi bật với tốc độ cao, hỗ trợ làm khô tóc nhanh chóng.
• Máy giặt bán tự động: Cho phép chỉnh tốc độ theo chế độ giặt.
• Máy đánh trứng, xay sinh tố: Cung cấp mô men xoắn lớn, giúp xử lý lượng lớn nguyên liệu đặc, không lo ì máy.

7.3. Đồ chơi điện tử

Kích thước nhỏ gọn, cấu tạo đơn giản và giá rẻ chính là lợi thế lớn khiến motor chổi than được lựa chọn để lắp vào đồ chơi điện tử. Chúng ta thường thấy ở:

• Tàu mô hình, máy bay đồ chơi: Motor cho phép điều khiển tiến/lùi, tăng tốc nhanh chỉ với vài thao tác đơn giản.
• Robot đồ chơi: Tạo mô men xoắn cho robot di chuyển, xoay tay, lật khớp…
• Các loại đồ chơi có cơ cấu rung, trượt, quay: Chẳng hạn như đồ chơi tương tác, súng bắn bóng, các món đồ phát sáng.

7.4. Thiết bị công nghiệp

Trong công nghiệp, sản phẩm này chủ yếu được tích hợp vào các hệ thống cần lực kéo lớn từ đầu, chỉnh được tốc độ nhưng không cần vận hành 24/7. Ví dụ:

• Máy bơm, quạt công nghiệp công suất vừa.
• Băng tải nhỏ hoặc các cơ cấu nâng hạ đơn giản.
• Máy móc bán tự động và các thiết bị cơ khí khác.

8. So sánh motor chổi than và motor không chổi than

Ngoài motor chổi than thì trên thị trường còn có dòng motor không chổi than đang được sử dụng rất phổ biến. 2 loại này khác biệt rõ rệt về cấu tạo, hiệu suất và cả giá bán.

9. Hướng dẫn sử dụng motor chổi than đạt hiệu quả cao

Vận hành motor chổi than không phức tạp, chỉ cần tiến hành theo trình tự 5 bước sau:

• Bước 1: Cấp điện cho động cơ theo đúng mức điện áp và tần số ghi trong công suất kỹ thuật.
• Bước 2: Dựa trên sơ đồ mạch điện, đấu nối nguồn điện với các dây dẫn của động cơ.
• Bước 3: Sau khi nối chuẩn xác, bật điện lên để khởi động động cơ.
• Bước 4: Thay đổi điện áp hoặc tần số để chỉnh tốc độ (nếu động cơ chổi than có cho phép).
• Bước 5: Tắt nguồn điện khi ngưng sử dụng để bảo vệ động cơ.

Lưu ý: Trong quá trình dùng, không để động cơ làm việc quá tải vì có thể gây ra quá nhiệt, ảnh hưởng đến tuổi thọ máy.

10. Báo giá các dòng motor chổi than được dùng nhiều nhất

Trên thị trường có vô vàn loại motor chổi than, mỗi loại lại gồm nhiều nhà cung cấp, với mức công suất, điện áp, kích thước khác nhau. Vì thế, giá bán không cố định mà thay đổi liên tục.

Dưới đây là bảng tổng hợp những mã sản phẩm được mua nhiều nhất và khung giá trung bình, mới cập nhật.

11. Nơi bán motor chổi than chất lượng cao, giá hấp dẫn

Trong các thiết bị điện, motor đóng vai trò như trái tim, cung cấp nhịp sống. Vì vậy, linh kiện này cần được lựa chọn kỹ lưỡng, đúng chuẩn. Đó cũng là nguyên do nhiều người tìm đến Yên Phát khi cần mua motor chổi than.

Mỗi sản phẩm mà đơn vị cung cấp đểu đi kèm thông tin chi tiết về nguồn gốc, có kiểm định rõ ràng. Thông số kỹ thuật minh bạch, tương thích với nhu cầu lắp đặt.

Ngay khi bạn lên đơn, hàng sẽ được check kỹ thuật đầy đủ rồi mới giao đi, hạn chế tối đa rủi ro.

Yên Phát còn cam kết chiết khấu cao khi mua số lượng lớn, hỗ trợ đổi 1 - 1 với sản phẩm lỗi. Đặc biệt, đội ngũ kỹ thuật luôn sẵn sàng giải đáp mọi vấn đề phát sinh liên quan đến sản phẩm khi bạn dùng.

Nói tóm lại, motor chổi than là 1 bộ phận đặc biệt quan trọng, có mặt trong nhiều đồ dùng điện. Tuy nhiên, dòng này còn được phân chia thành nhiều loại. Người dùng nên xem xét kỹ nên chọn sản phẩm nào phù hợp nhất. Inbox cho chúng tôi nếu bạn còn lăn tăn nhé!