Động cơ DC là động cơ điện được cung cấp bởi dòng điện một chiều. Các tính năng bao gồm khả năng chạy ở tốc độ cao và mô-men xoắn khởi động cao. Họ có thể được chia thành hai nhóm một cách rộng rãi. Trang này cung cấp phần giới thiệu đơn giản về động cơ DC có chổi than và cách chúng hoạt động.
Nếu chúng ta không có thời gian đọc nhiều, có thể xem video bên dưới để hiểu nhanh hơn.
Động cơ DC được chia thành hai loại
Động cơ điện có thể được chia thành nhiều loại khác nhau dựa trên cấu trúc và cách chúng được điều khiển. Động cơ AC được điều khiển bởi dòng điện xoay chiều, động cơ bước quay theo các bước cố định mỗi khi có xung điện đầu vào và động cơ DC được điều khiển bởi dòng điện một chiều. So với các loại khác, lợi ích của động cơ DC bao gồm khả năng hoạt động ở tốc độ cao và cung cấp mô-men xoắn khởi động cao.
Động cơ DC có thể được chia thành động cơ DC có chổi than và động cơ DC không chổi than. Hoạt động của động cơ DC có chổi than dựa trên mối liên kết cơ học giữa cổ góp và chổi than của chúng. Mặt khác, động cơ DC không chổi than không có cổ góp và chổi than mà thay vào đó được điều khiển điện tử bằng mạch truyền động. Các tính năng chính của động cơ DC như sau.
Khả năng hoạt động ở tốc độ cao
Mô-men xoắn khởi động cao
Tốc độ và mô-men xoắn động cơ có thể được điều khiển bằng điện áp
Một tính năng dành riêng cho động cơ DC có chổi than được mô tả ở đây là chúng không yêu cầu mạch truyền động trong các ứng dụng không cần điều khiển tốc độ.
Động cơ nam châm vĩnh cửu và động cơ nam châm điện
Động cơ DC có chổi than được chia thành hai loại dựa trên loại nam châm mà chúng sử dụng.
Động cơ nam châm vĩnh cửu
Những động cơ này sử dụng nam châm vĩnh cửu để tạo ra từ trường, là dạng động cơ điện phổ biến nhất được sử dụng trên toàn thế giới, được sử dụng trong đồ chơi và mô hình cũng như trong động cơ phụ của ô tô. Chúng có một stato nam châm vĩnh cửu và cuộn dây cho rôto.
Động cơ nam châm điện
Những động cơ này sử dụng nam châm điện để tạo ra từ trường. Chúng còn được chia thành các động cơ cuộn dây phân tán, cuộn dây nối tiếp và động cơ kích thích riêng biệt tùy thuộc vào cách ghép nối cuộn dây kích từ và cuộn dây phần ứng. Chúng được sử dụng rộng rãi với các kích cỡ từ động cơ điện cỡ trung bình khoảng 1 HP đến động cơ rất lớn.
Việc lựa chọn loại động cơ được xác định bởi ứng dụng và kích thước động cơ yêu cầu.
Động cơ DC chổi than hoạt động như thế nào
Tiếp theo, chúng ta hãy xem các tính năng của động cơ DC có chổi than và cách chúng hoạt động. Động cơ DC có chổi than có cuộn dây quấn trong rôto, được bao quanh bởi các nam châm có trong stato. Hai đầu của cuộn dây được nối với cổ góp. Cổ góp lần lượt kết nối với các điện cực gọi là chổi than, dẫn đến dòng điện một chiều chạy qua chổi than và cuộn dây trong thời gian chổi than và cổ góp còn tiếp xúc.
Tuy nhiên, khi cuộn dây quay, nó đạt đến vị trí mà chổi than và cổ góp không còn tiếp xúc, làm dòng điện trong cuộn dây dừng lại. Mặc dù vậy, động lượng của cuộn dây vẫn khiến nó tiếp tục quay. Điều này làm cho chổi than và cổ góp tiếp xúc trở lại, khôi phục dòng điện hiện chạy qua một cuộn dây khác.
Việc chuyển đổi dòng điện lặp đi lặp lại này làm cho động cơ DC có chổi than tiếp tục quay. Động cơ DC có chổi than hoạt động bằng dòng điện một chiều và tốc độ của chúng có thể được kiểm soát dễ dàng bằng cách thay đổi điện áp đặt vào.
- Động cơ DC chổi than hoạt động như thế nào
- Bàn chải và cổ góp là bộ phận tiêu hao
Như đã giải thích ở trên, động cơ DC có chổi than mang lại mô-men xoắn khởi động cao và có thể hoạt động ở tốc độ cao mặc dù có cấu trúc đơn giản. Chúng cũng dễ sử dụng, có thể hoạt động mà không cần mạch truyền động nếu không cần điều khiển tốc độ. Tuy nhiên, động cơ DC chổi than có những nhược điểm sau.
- Có xu hướng tạo ra tiếng ồn điện và âm thanh
- Tuổi thọ ngắn và yêu cầu bảo trì thường xuyên
Bàn chải và cổ góp trong động cơ DC có chổi than tiếp xúc liên tục với nhau khi động cơ quay. Đây là nguyên nhân gây ra tiếng ồn điện và âm thanh.
Tuổi thọ ngắn của những động cơ này là một yếu tố quan trọng khác cần cân nhắc. Sự tiếp xúc liên tục giữa chổi than và cổ góp khi động cơ quay làm cho các bộ phận này dần dần hư hỏng do mài mòn do ma sát. Khi chổi than kim loại bị mòn, sự tiếp xúc của chúng với cổ góp giảm đi và không còn thực hiện tốt công việc dẫn điện nữa. Kết quả là động cơ sẽ không còn hoạt động bình thường nữa. Điều này giải thích tại sao chổi than và cổ góp là bộ phận tiêu hao, cần được bảo trì dưới hình thức kiểm tra hoặc thay thế thường xuyên.
Bảo trì là điều cần thiết đối với động cơ DC có chổi than do cách chúng hoạt động
Động cơ DC được chia thành động cơ DC có chổi than và động cơ DC không chổi than. Động cơ DC có chổi than hoạt động bằng cách cho cuộn dây quay bên trong các nam châm xung quanh. Sự quay của cuộn dây làm cho tiếp điểm giữa cổ góp và chổi than luân phiên nhau, do đó làm thay đổi dòng điện qua
