Động cơ DC là gì? Cấu tạo, nguyên lý và ứng dụng của DC motor

Trong cuộc sống hiện đai ngày nay, các thiết bị ngày càng được cải tiến để mang lại hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng phục vụ nhu cầu của người dùng. Một trong những yếu tố quan trọng tạo nên sự khác biệt chính là động cơ DC – công nghệ đang được ứng dụng rộng rãi từ quạt trần, ô tô, máy bơm….Vậy động cơ DC là gì? Nguyên lý và ứng dụng ra sao mà lại được yêu thích đến vậy? Cùng Quạt trần chính hãng Richhome tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!

Động cơ DC là gì?

Động cơ DC (viết tiếng anh: Direct Current Motor) là loại động cơ điện được sử dụng và ứng dụng nhờ dòng điện một chiều (DC). Khác với động cơ AC, Động cơ DC chuyển đổi năng lượng điện thành cơ năng thông qua sự tương tác giữa dòng điện trong cuộn dây và từ trường. Dựa vào khả năng điều khiển tốc độ và mô men xoắn, động cơ DC được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực lớn như điện tử, gia dụng, công nghiệp…

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ DC

Động cơ DC được cấu tạo như thế nào?

Một động cơ DC cơ bản bao gồm các bộ phận chính như sau:

• Stator: Phần đứng yên kích từ tạo ra từ trường (thông thường là nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện có chức năng bảo vệ và hỗ trợ động cơ)
• Rotor: Phần quay của động cơ, bao gồm các cuộn dây được nối với nguồn điện một chiều
• Brushes (chổi than): có nhiệm vụ truyền dòng điện từ nguồn vào rotor thông qua commutator
• Commutator (cổ góp): giúp đảo chiều dòng điện khi rotor quay liên tục để duy trì sự chuyển động quay

Nguyên lý hoạt động cơ bản của động cơ DC

Động cơ DC sử dụng dòng điện một chiều để chuyển đổi năng lượng thành điện năng. Nó tạo ra từ trường trong stator trong khi dòng điện đi qua và từ trường này sẽ tác động lên nam châm và tạo ra lực đẩy khiến rotor bắt đầu quay.

“Quy tắc bàn tay trái” trong môn Vật lý chính là nguyên lý hoạt động của động cơ DC. Để động cơ hoạt động liên tục, rotor phải vận hành liên tục và bộ chuyển đối diện sẽ được gắn vào bàn chải để cung cấp điện năng cho động cơ.

Tốc độ quay của động cơ DC thay đổi theo từng chu kỳ quay, thích hợp cho nhiều thiết bị khác nhau tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể. Động cơ DC là loại động cơ khá phổ biến, được ứng dụng rộng rãi trong chế tạo thiết bị điện, gia dụng; sản xuất công nghiệp và lắp ráp quạt trần.

Các loại động cơ DC phổ biến

Động cơ DC có chổi than

Động cơ DC có chổi than là động cơ nguyên bản, hoạt động dựa trên cơ chế truyền điện qua chổi than và cổ góp để tạo từ trường quay Rotor. Do đó, loại động cơ này phù hợp và phổ biến trong công nghiệp và thiết bị dân dụng vì cấu tạo đơn giản & chi phí thấp.

Ưu điểm:

• Giá thành thấp, dễ lắp đặt và vận hành
• Bảo trì nhanh chóng (chỉ cần thay thế chổi thân bị bào mòn)
• Hiệu suất hoạt động ổn định ở mức trung bình

Nhược điểm:

• Tuổi thọ không cao nếu vận hành liên tục ở công suất lớn
• Chổi than dễ bị mòn, cần kiểm tra và thay thế định kỳ

Động cơ DC không chổi than

Khác với loại có chổi than, động cơ DC không chổi than (BLDC) và cổ góp. Thay vào đó, nó sủ dụng nam châm vĩnh cửu ở rotor và điều khiển bằng mạch điện tử thông minh để tạo vòng quay.

Ưu điểm:

• Hoạt động êm ái, không gây tiếng ồn, độ bền vượt trội do không có sự ma sát cơ học từ chổi than
• Hiệu suất cao lên tới 90%
• Thiết kế đơn giản, gọn nhẹ, ít cần bảo trì
• Thích hợp với các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao như: thiết bị y tế, máy in, ô tô điện…

Nhược điểm:

• Chi phí cao do sử dụng nam châm vĩnh cửu và cảm biến Hall

Động cơ DC nam châm vĩnh cửu

Động cơ DC nam châm vĩnh cửu (còn có tên gọi khác là động cơ pm) có thể nâng và hạ cửa sổ, đồng thời cũng được ứng dụng rộng rãi trong các loại đồ chơi. 

Ưu điểm:

• Không có công suất đầu vào của mạch tiêu thụ cũng như nam châm không cần sắp xếp để kích thích từ trường
• Kích thước động cơ vừa phải
• Giá thành rẻ và tiết kiệm

Nhược điểm:

• Dễ mài mòn
• Nguy cơ quá điện áp trong quá trình khởi động làm đảo ngược dòng điện
• Động cơ khó kiểm soát về tốc độ

Động cơ DC tự kích thích

Đây là loại động cơ trong đó bao gồm các kết nối nối tiếp, song song và hỗn hợp. Mõi kết nối sẽ đảm nhận một chức năng riêng để đảm bảo động cơ điện một chiều tự kích thích hoạt động bình thường. Đồng thời, chúng cũng có cùng một nguồn điện cung cấp.

Đặc điểm nổi bật:

• Tốc độ giới hạn khoảng 5000 vòng/ phút
• Tuyệt đối tránh chạy không tải vì tốc độ có thể tăng vọt ngoài tầm kiểm soát với kiểu nối tiếp
• Phù hợp cho các thiết bị mô men xoắn khởi động lớn như: cẩu, tời, máy nâng hạ…

Động cơ DC kích thích riêng biệt

Cấu tạo của động cơ này sử dụng hai nguồn điện riêng biệt: cuộn dây cho phần cứng (Rotor) và cuộn dây tạo nên từ trường. Hai dòng điện này hoạt động hoàn toàn tách biệt nhau, giúp kiểm soát và điều chỉnh dễ dàng.

Ưu điểm nổi bật:

• Tốc độ động cơ khá ổn định
• Sử dụng trong các máy công cụ yêu cầu mô men khởi động thấp
• Dễ dàng điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở nối tiếp với mạch từ trường hoặc mạch phần cứng

Ưu nhược điểm của động cơ DC

Ưu điểm:

• Công suất tiêu thụ điện dao động từ 35 – 60W, tiêu thụ điện ít hơn do chỉ cung cấp điện cho stator. Do đó, động cơ DC có khả năng tiết kiệm điện hơn so với động cơ khác
• Lắp đặt & sửa chữa dễ dàng
• Tuổi thọ cao, động cơ hoạt động bền bỉ do sử dụng nam châm vĩnh cửu
• Ứng dụng nhiều tỏng việc lắp ráp và sản xuất quạt trần với khả năng vận hành êm ái và tiết kiệm điện

Nhược điểm:

• Chi phí cao hơn so với các loại động cơ khác
• Có thể tạo ra các tia điện trong quá trình hoạt động và mài mòn động cơ, vì vậy, làm gia tăng nhiệt độ của động cơ DC và gây hư hỏng, chập cháy khi hoạt động công suất lớn

Ứng dụng động cơ DC trong đời sống

Ứng dụng của động cơ DC trong quạt trần

Ngày nay càng có nhiều quạt trần sử dụng động cơ DC được tung ra thị trường như thương hiệu Luxaire, Hunter, Panasonic…Những chiếc quạt này đang thịnh hành hơn vì chúng tiết kiệm điện nhiều hơn so với loại quạt động cơ AC.

Động cơ DC sử dụng từ trường để chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học và khi sử dụng động cơ không chổi than, quạt trần có thể hoạt động từ dòng điện xoay chiều tiêu chuẩn nhưng hạn chế duy nhất chính là gia thành cao.

>>> Tham khảo ngay: Top mẫu quạt trần tiết kiệm điện gió mát hiện đại HOT 2025

Ứng dụng của động cơ DC trong máy bơm

Máy bơm thủy lực là thiết bị quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp như khai thác mỏ, xây dựng, luyện kim và sản xuất. Động cơ DC ứng dụng phổ biến nhờ khả năng điều khiển tốc độ linh hoạt và phản ứng nhanh, giúp duy trì hiệu suất ổn định và tiết kiệm điện năng.

Đặc biệt, động cơ BLDC đang được ưu tiên lựa chọn nhờ tuổi thọ cao, không tiếng ồn và ít bảo trì. Với chi phí hợp lý, loại động cơ này không chỉ ứng dụng trong quạt trần mà còn thích hợp với máy bơm công nghiệp.

Ứng dụng của động cơ DC trong ô tô điện

Động cơ DC được ưa chuộng trong ô tô điện nhờ hiệu năng cao và độ bền lâu. Đặc biệt, động cơ dây quấn nối tiếp được đánh giá cao nhờ mô men xoắn khởi động lớn và khả năng thay đổi tốc độ linh hoạt.

Ứng dụng của động cơ DC trong robot

Trong lĩnh vực chế tạo robot, động cơ DC là sự lựa chọn phổ biến để điều khiển chuyển động của bánh xe, camera, cánh tay nhờ sự nhỏ gọn, mạnh mẽ và dễ điều khiển, rất phù hợp cho cả kỹ sư và người đam mê công nghệ.

So sánh quạt trần sử dụng động cơ DC và AC

Tiêu chí	Động cơ DC	Động cơ AC
Công suất	Công suất dao động từ 35 – 60W	Công suất lớn hơn 80W
Nhiễu điện	Độ nhiễu điện nhỏ hơn AC, chống nhiễu điện và bảo vệ độ nhạy của thiết bị trong thời gian dài	Độ nhiễu hoặc dao động điện lớn khiến thiết bị độ nhạy kém
Độ bền	Hoạt động trung bình trên 15 năm do sử dụng nam châm vĩnh cửu	Hoạt động trung bình trên 10 năm
Tiếng ồn	Vận hành êm ái, không tạo ra tiếng ồn, thích hợp cho nhiều không gian khác nhau: hội nghị, văn phòng, phòng họp…	Tạo ra tiếng ồn khá lớn nên gây ra nhiều bất tiện khi sử dụng
Trọng lượng	Nhẹ hơn khoảng 30% nên khả năng lắp đặt an toàn hơn	Năng hơn so với quạt trần sử dụng động cơ DC
Khả năng tiêu thụ điện	Tiết kiệm điện năng hơn khoảng 70% so với quạt trần AC	Tiêu tốn nhiều điện năng tiêu thụ
Chi phí	Giá thành cao vì chi phí sản xuất cao	Giá thành rẻ hơn 1-2 triệu đồng so với động cơ DC

>>> Xem thêm: Quạt trần DC và AC: So sánh chi tiết để lựa chọn tối ưu

RichHome chuyên cung cấp quạt trần nhập khẩu chính hãng, giá tốt

Với nhiều năm kin nghiệm hoạt động trong lĩnh vực quạt trần, Richhome tự hào là địa chỉ uy tín được hàng nghìn khách hàng tin tưởng lựa chọn trên toàn quốc. Chúng tôi chuyên cung cấp các mẫu quạt trần nhập khẩu 100% chính hãng từ các thương hiệu hàng đầu trên thế giới (Hunter, Luxaire, Lucci, Fanaway…), cam kết về nguồn gốc xuất xử rõ ràng và chất lượng vượt trội.

Được xây dựng và phát triển bởi đội ngũ nhân sự tư vấn tận tâm chuyên nghiệp, Richhome luôn đặt trải nghiệm khách hàng “làm trung tâm”, không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm của mình. Nhờ đó, chúng tôi đã và đang đồng hành cùng hàng loạt dự án lớn nhỏ từ nhà ở, resort, biệt thự đến các showroom cao cấp, tòa nhà văn phòng.

• Sản phẩm chính hãng 100% – có đầy đủ CO/CQ bảo hành chuẩn nhà máy
• Mẫu mã đa dạng từ cổ điển đến hiện đại phù hợp mọi phong cách nội thất
• Giá cả phải chăng – chính sách ưu đãi hấp dẫn

Trên đây, Quạt trần chính hãng Richhome đã giúp bạn có cái nhìn tổng quan về động cơ DC là gì cũng như cấu tạo, nguyên lý và tính ứng dụng của nó. Hy vọng rằng thông qua bài viết này, bạn sẽ có thêm kiến thức hữu ích và sự lựa chọn phù hợp với không gian sống. Nếu bạn đang tìm kiểm các mẫu quạt trần sử dụng động cơ DC chính hãng, vận hành êm, hãy liên hệ ngay Quạt trần chính hãng Richhome để được tư vấn chi tiết!