Động cơ không chổi than là gì và có thực sự bền, mạnh hơn động cơ chổi than? Đây là câu hỏi thường gặp khi chọn máy khoan, máy mài, máy cắt hay các dụng cụ điện dùng pin. Cùng Vua Thợ Mall tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động và sự khác biệt giữa hai loại motor để lựa chọn phù hợp với nhu cầu sử dụng.
1. Động cơ chổi than là gì?
Động cơ chổi than là loại động cơ điện sử dụng chổi than và cổ góp để thực hiện quá trình chuyển mạch dòng điện bên trong motor. Khi động cơ hoạt động, chổi than tiếp xúc trực tiếp với cổ góp để truyền điện đến cuộn dây, từ đó tạo ra từ trường và làm rotor quay. Đây là cấu tạo đã được sử dụng phổ biến trong nhiều loại máy khoan, máy mài, máy cắt, quạt, đồ gia dụng và thiết bị điện nhờ thiết kế tương đối đơn giản, chi phí sản xuất thấp và dễ sửa chữa.
Cấu tạo
Một động cơ chổi than thường gồm rotor, stator hoặc nam châm, cuộn dây, chổi than, cổ góp, trục motor, vòng bi và vỏ động cơ. Trong đó, chổi than và cổ góp là hai bộ phận đặc trưng nhất của loại motor này. Chổi than tiếp xúc liên tục với cổ góp khi rotor quay nên sẽ bị hao mòn dần theo thời gian. Khi chổi than mòn quá mức, động cơ có thể xuất hiện hiện tượng chạy yếu, chập chờn, phát tia lửa lớn hoặc không hoạt động và cần được kiểm tra, thay mới.
Nguyên lý hoạt động
Khi cấp điện, dòng điện đi qua chổi than và cổ góp đến cuộn dây rotor. Từ trường sinh ra trên rotor tương tác với từ trường của stator để tạo mô-men xoắn. Trong quá trình rotor quay, cổ góp liên tục thay đổi hướng dòng điện trong các cuộn dây để duy trì chuyển động quay theo một hướng. Ưu điểm của cơ chế này là cấu tạo đơn giản và có thể điều khiển tương đối dễ. Tuy nhiên, do chổi than tiếp xúc trực tiếp với cổ góp nên motor phát sinh ma sát, nhiệt, tiếng ồn và hao mòn cơ học trong quá trình sử dụng.
2. Động cơ không chổi than là gì?
Động cơ không chổi than còn được gọi là Brushless Motor hoặc BLDC Motor là loại động cơ không sử dụng chổi than và cổ góp cơ khí để chuyển mạch dòng điện. Thay vào đó, quá trình này được thực hiện bằng mạch điều khiển điện tử. Đây là công nghệ đang được sử dụng ngày càng phổ biến trên máy khoan pin, máy bắt vít, máy mài, máy cắt và nhiều dụng cụ điện chuyên nghiệp.
Cấu tạo
Động cơ không chổi than thường gồm rotor sử dụng nam châm vĩnh cửu, stator chứa các cuộn dây, trục motor, vòng bi và bộ điều khiển điện tử. Một số thiết kế còn tích hợp cảm biến Hall hoặc cảm biến vị trí để xác định vị trí rotor. Điểm khác biệt quan trọng là motor không có chổi than ma sát trực tiếp với cổ góp. Nhờ vậy, nguồn hao mòn cơ học được loại bỏ giúp giảm nhu cầu bảo trì liên quan đến chổi than.
Nguyên lý hoạt động
Bộ điều khiển điện tử sẽ lần lượt cấp điện cho các cuộn dây trên stator để tạo ra từ trường quay. Từ trường này tương tác với nam châm trên rotor và kéo rotor quay theo. Mạch điều khiển liên tục xác định vị trí rotor để lựa chọn cuộn dây cần cấp điện tại từng thời điểm. Chính vì sử dụng chuyển mạch điện tử nên động cơ không chổi than thường cần hệ thống điều khiển phức tạp hơn và chi phí sản xuất ban đầu cũng cao hơn so với motor chổi than.
3. So sánh động cơ chổi than và không chổi than
Động cơ không chổi than thường có lợi thế về độ bền và bảo trì, trong khi động cơ chổi than lại có ưu thế về giá thành và cấu tạo đơn giản.
Tiêu chí | Động cơ chổi than | Động cơ không chổi than |
Cơ chế chuyển mạch | Chổi than và cổ góp | Mạch điều khiển điện tử |
Chổi than | Có | Không |
Độ bền | Chổi than và cổ góp bị hao mòn theo thời gian | Thường bền hơn do không có chổi than bị mòn |
Bảo trì | Có thể phải thay chổi than | Ít bảo trì phần chuyển mạch |
Độ ồn | Có thêm tiếng ma sát từ chổi than | Thường vận hành êm hơn |
Tia lửa điện | Có thể xuất hiện tại chổi than và cổ góp | Hạn chế tia lửa do chuyển mạch cơ khí |
Hiệu quả sử dụng năng lượng | Phụ thuộc thiết kế motor | Thường được tối ưu tốt trên máy pin hiện đại |
Khả năng điều khiển | Đơn giản | Điều khiển tốc độ và mô-men bằng điện tử |
Chi phí ban đầu | Thường thấp hơn | Thường cao hơn |
Phù hợp | Người dùng phổ thông, sử dụng không thường xuyên | Thợ chuyên nghiệp, sử dụng thường xuyên |
4. Nên chọn động cơ chổi than hay không chổi than?
4.1 Khi nào nên chọn động cơ chổi than?
Động cơ chổi than vẫn là lựa chọn hợp lý nếu bạn chủ yếu sử dụng máy trong gia đình, tần suất không cao và muốn tiết kiệm chi phí mua ban đầu. Chẳng hạn, nếu chỉ cần khoan tường, bắt vít, cắt vật liệu hoặc sửa chữa nhỏ vài lần mỗi tháng thì một chiếc máy chổi than chất lượng tốt đã có thể đáp ứng nhu cầu. Loại motor này cũng phù hợp với người ưu tiên thiết bị có cấu tạo đơn giản, dễ kiểm tra và dễ thay thế linh kiện khi cần.
4.2 Khi nào nên chọn động cơ không chổi than?
Động cơ không chổi than phù hợp hơn nếu bạn sử dụng dụng cụ điện thường xuyên, làm việc liên tục hoặc cần máy phục vụ công việc chuyên nghiệp. Việc không sử dụng chổi than giúp giảm một bộ phận hao mòn, hạn chế thời gian phải dừng máy để thay chổi than và thường mang lại khả năng kiểm soát motor tốt hơn. Đặc biệt với máy khoan pin, máy bắt vít, máy mài pin hoặc các thiết bị cần tối ưu thời lượng pin thì phiên bản brushless thường là lựa chọn đáng cân nhắc nếu ngân sách cho phép.
Hy vọng qua bài viết trên, bạn đã hiểu rõ động cơ không chổi than là gì cũng như sự khác nhau giữa động cơ chổi than và không chổi than. Nếu bạn có nhu cầu mua các dụng cụ điện, hãy đến ngay Vua Thợ Mall để được tư vấn về công suất, loại motor và thông số phù hợp với nhu cầu sử dụng.
