Động cơ không chổi than là gì? Nguyên lý hoạt động và ưu nhược điểm của nó?

Những tính năng nổi bật của quạt công nghiệp composite

26/05/2020

Bảo trì bảo dưỡng hệ thống thông gió làm mát

09/09/2020

Published by nghenangadmin on 07/06/2020

Động cơ DC không chổi than là gì.

Động cơ DC không chổi than, hay còn gọi là động cơ BLDC (Brushless DC motor), là động cơ điện được chuyển mạch bằng điện tử với các nam châm điện dòng DC di chuyển rotor xung quanh stator. Thay vì bàn chải và máy cắt ở động cơ chổi than thì động cơ DC không chổi than sử dụng bộ điều khiển động cơ bước để tạo ra sự chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học.

Cấu tạo của động cơ DC không chổi than

Cũng giống với các động cơ đồng bộ thông thường, các cuộn dây BLDC cũng được đặt lệch nhau 120 độ trong không gian của stator. Các thanh nam châm được gắn chắc chắn vào thân rotor làm nhiệm vụ kích từ cho động cơ. Đặc biệt điểm khác biệt về hoạt động của động cơ BLDC so với các động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cưu khác là động cơ BLDC bắt buộc phải cảm biến vị trí rotor giúp động cơ hoạt động.

-Stator: bao gồm lõi sắt (các lá thép kĩ thuật điện ghép cách điện với nhau) và dây quấn. Cách quấn dây của BLDC khác so với cách quấn dây động cơ xoay chiều 3 pha thông thường, sự khác biệt này tạo nên sức phản điện động dạng hình thang mà ta thấy. Nếu không quan tâm tới vấn đề thiết kế, chế tạo động cơ, ta có thể bỏ qua sự phức tạp này.

Động cơ không chổi than là gì? Nguyên lý hoạt động và ưu nhược điểm của nó?

-Rotor: Về cơ bản là không có gì khác so với các động cơ nam châm vĩnh cửu khác.

-Hall sensor: do đặc thù sức phản điện động có dạng hình thang nên cấu hình điều khiển thông thường của BLDC cần có cảm biến xác định vị trí của từ trường rotor so với các pha của cuộn dây stator. Để làm được điều đó người ta dùng cảm biến hiệu ứng Hall, gọi tắt là Hall sensor.

Minh họa hoạt động Hall sensor

Cần chú ý là Hall sensor được gắn trên stator của BLDC chứ không phải trên rotor.

Nguyên lý hoạt động của động cơ DC không chổi than

Nguyên lý hoạt động của động cơ DC không chổi than là xác định bị trí của Rotor để điều khiển dòng diện vào cuộn dây Stator tương ứng, nếu không động cơ không thể thay đổi chiều quay và khởi động tự động được. Chính vì nguyên tắc điều khiển dựa vào vị trí Rotor như vậy mà động cơ BLDC luôn cần có một bộ điều khiển chuyên dụng phối hợp với cảm biến Hall để điều khiển động cơ.

Ưu và nhược điểm của động cơ DC không chổi than

Ưu điểm:

Do được kích từ nam châm vĩnh cửu nên giảm tổn hao đồng và sắt trên Rotor khiến:

– Mật độ từ thông khe hở không khí lớn

– Tỷ lệ công suất/khối lượng máy điện cao

– Tỷ lệ momen quán tính lớn (khả năng tăng gia tốc nhanh)

– Vận hành nhẹ nhàng dù ở vận tốc thấp hay cao.

– Có thể tăng tốc và giảm tốc trong thời gian ngắn

– Hiệu suất cao

– Kết cấu gọn

Đặc biệt nếu như các loại động cơ DC thông thường sử dụng chổi than bị ăn mòn theo thời gian và có thể gây ra tia lửa điện nên không được sử dụng trong các thiết bị yêu cầu độ tin cậy cao. Hiệu quả của các động cơ thường chỉ đạt 70~75% trong khi hiệu suất của động cơ không chổi than có thể lên đến 90%.

Động cơ DC không chổi than có khả năng kiểm soát tốc độ tốt hơn, thích hợp cho các ứng dụng tốc độ cao ( trên 10.000r/min).

Động cơ không dùng chổi than nên sẽ tiết kiệm được chi phí bảo trì, thay thế chổi than và vành trượt.

Nhược điểm:

Động cơ Dc không chổi than được làm từ nam châm vĩnh cửu và cảm biến Hall để điều khiển tốc độ và momen động cơ chính xác, dễ dàng nên có giá thành khá cao . Tuy nhiên với xu hướng sử dụng động cơ không chổi than tăng mạnh nên giá thành động cơ DC không chổi than cũng có xu hướng giảm.

Một số sản phẩm đã được Nghệ Năng ứng dụng động cơ DC không chổi than