Động cơ không chổi than là gì? Tại sao loại động cơ này lại được ưa chuộng? Đây là một loại động cơ được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống. Tuy nhiên, không phải ai cũng nắm rõ thông tin cần thiết về nó. Để hiểu rõ hơn, hãy cùng xem qua bài viết dưới đây.
Động cơ không chổi than là gì?
Động cơ không chổi than, hay còn được gọi là động cơ DC (Brushless DC motor), là một loại động cơ điện được điều khiển bằng điện tử, sử dụng nam châm điện để di chuyển rotor xung quanh stator. Động cơ không chổi than này sử dụng bộ điều khiển để chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ.
Động cơ không chổi than là loại động cơ đồng bộ, tức là tốc độ quay của rotor bằng tốc độ từ trường. Nó được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp tự động, máy in, ô tô, tiêu dùng, y tế và thiết bị đo đạc.
>>> Báo giá: Mô tơ cổng tự động nhập khẩu, giá tốt, chính hãng 100%
Động cơ không chổi than
Cấu tạo của động cơ DC không chổi than
Động cơ không chổi than có cấu tạo tương tự như các động cơ đồng bộ thông thường, với các cuộn dây BLDC được đặt lệch nhau 120 độ trong không gian của stator. Rotor được gắn chặt các nam châm và có nhiệm vụ tạo từ trường cho động cơ. Điểm khác biệt của động cơ BLDC so với các động cơ nam châm vĩnh cửu khác là nó cần cảm biến vị trí rotor để hoạt động.
- Stator: Bao gồm lõi sắt (những lá thép kỹ thuật điện được cách điện với nhau) và dây quấn. Cách quấn dây của động cơ không chổi than khác so với cách quấn dây của các động cơ AC ba pha thông thường, điều này tạo ra sức phản điện dạng hình thang.
- Rotor: Rotor không khác biệt so với các động cơ nam châm vĩnh cửu khác.
- Hall sensor: Vì sức phản điện dạng hình thang, động cơ không chổi than cần cảm biến để xác định vị trí từ trường rotor so với các cuộn dây trong stator. Thông thường, người ta sử dụng cảm biến hiệu ứng Hall, gọi tắt là Hall.
Lưu ý là Hall sensor được gắn trên stator của động cơ BLDC chứ không phải trên rotor.
Cấu tạo của động cơ DC không chổi than
Nguyên lý hoạt động của động cơ brushless
Nguyên lý hoạt động của động cơ BLDC dựa trên tương tác của từ trường do stator tạo ra và nam châm vĩnh cửu trên rotor. Khi dòng điện chạy qua một trong ba cuộn dây trên stator, nó tạo ra từ trường hút nam châm vĩnh cửu gần nhất có cùng cực từ trái. Rotor sẽ tiếp tục di chuyển khi dòng điện chuyển sang một cuộn dây khác. Cung cấp điện tuần tự cho mỗi cuộn dây sẽ làm rotor quay theo từ trường quay.
Trong thực tế, để tăng tương tác từ trường, chúng ta có thể cấp cùng lúc hai cuộn dây, thứ tự chuyển tiếp giữa các cuộn dây được điều khiển bởi bộ điều khiển motor brushless.
>>> Tham khảo thêm: MÔ TƠ ÂM SÀN KHÔNG CHỔI THAN ROGER BR21/351 ITALIA
Ưu và nhược điểm của động cơ không chổi than – Brushless motor
Động cơ DC có những ưu và nhược điểm gì? Tất cả sẽ được đề cập trong phần nội dung sau đây:
Ưu điểm
Do sử dụng nam châm vĩnh cửu, động cơ không chổi than giảm tổn hao đồng và sắt trên rotor, mang lại nhiều ưu điểm như:
- Mật độ từ thông khe hở không khí lớn.
- Tỷ lệ công suất/khối lượng máy điện tương đối cao.
- Tỷ lệ moment quán tính lớn (khả năng tăng tốc nhanh).
- Vận hành êm ái dù ở tốc độ thấp hay cao.
- Có thể tăng tốc và giảm tốc trong thời gian ngắn.
- Hiệu suất cao.
- Kết cấu gọn nhẹ.
- Hiệu suất đạt khoảng 90% so với hiệu suất khoảng 70-75% của các động cơ thông thường.
- Động cơ không chổi than có khả năng kiểm soát tốc độ tốt hơn, phù hợp cho ứng dụng với tốc độ cao (trên 10.000r/min).
- Giúp tiết kiệm chi phí bảo trì, không cần thay thế bàn chải và vành trượt.
Động cơ không chổi than có nhiều ưu điểm vượt trội
Nhược điểm
Động cơ không chổi than được chế tạo từ nam châm vĩnh cửu và cảm biến Hall để điều khiển tốc độ và moment động cơ chính xác, do đó có giá thành tương đối cao. Tuy nhiên, với xu hướng sử dụng động cơ không chổi than ngày càng tăng, giá thành cũng có xu hướng tăng.
Đặc tính cơ và đặc tính làm việc
Đặc tính cơ và đặc tính làm việc của brushless motor là gì? Câu trả lời sẽ được giải thích cụ thể ngay sau đây.
Đặc tính cơ của động cơ BLDC
Khi điện áp giảm, tốc độ động cơ cũng giảm. Từ đó có thể thấy đặc tính cơ của BLDC motor tương tự như động cơ điện một chiều.
Đặc tính làm việc
Động cơ BLDC hoạt động trong hai vùng: ở tốc độ thấp, moment không đổi, công suất biến đổi. Khi đạt vận tốc cơ sở, công suất không đổi và moment giảm. Khi vượt quá tốc độ giới hạn, cả moment và công suất của động cơ BLDC đều giảm.
Điều khiển tốc độ động cơ BLDC
Động cơ BLDC có cấu trúc động cơ một chiều. Nguyên lý điều khiển tốc độ của động cơ BLDC là sử dụng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM). Bộ điều khiển sẽ xác định vị trí trục rotor và điều khiển khóa bán dẫn (mosfet) mở hoặc đóng, cấp điện áp cho động cơ.
Đơn giản hóa, người dùng có thể điều khiển độ rộng xung của các khóa bán dẫn phía dưới (Q4,Q5,Q6) hoặc các khóa bán dẫn phía trên khi được kích dẫn sẽ hoạt động ở mức tối đa (100% độ rộng xung).
Điều khiển tốc độ sử dụng cảm biến vị trí
Động cơ BLDC sử dụng 3 cảm biến Hall để xác định vị trí trục rotor.
Xem thêm : "Tạm Tính" trong Tiếng Anh là gì: Định Nghĩa, Ví Dụ Anh Việt
Chu kỳ chuyển mạch của các khóa bán dẫn phản ánh giá trị của cảm biến Hall
Điều khiển tốc độ không sử dụng cảm biến
Điều khiển không cảm biến của động cơ BLDC sử dụng thông tin về rotor để điều khiển các khóa mở và đóng thay cho cảm biến Hall. Phương pháp này dựa trên thời điểm zero-crossing của sức điện động cảm ứng trên các pha của động cơ. Phương pháp này được sử dụng cho động cơ không bàn chải một chiều với điện áp hình thang.
+ Xác định vị trí rotor dựa trên sức điện động của động cơ, phương pháp này đơn giản, dễ thực hiện và giá thành thấp.
+ Ước lượng vị trí sử dụng thông số của động cơ, giá trị điện áp và dòng điện trên động cơ. Phương pháp này phức tạp, khó điều khiển và giá thành cao.
Ứng dụng của động cơ brushless
Động cơ brushless DC có các ứng dụng chính sau:
– Ứng dụng trong biến đổi tải: Được sử dụng trong thiết bị gia dụng, máy sấy, máy nén khí.
– Ứng dụng trong điều khiển vị trí: Sử dụng trong công nghiệp và các ứng dụng điều khiển tự động.
Một thiết bị sử dụng động cơ brushless DC
Tham khảo thêm: Cổng tự động cánh tay đòn Roger Smarty 5 trang bị công nghệ Brushless
So sánh động cơ có chổi than và không chổi than
Động cơ có chổi than
Động cơ không chổi than
Ưu điểm
Nhược điểm
Hy vọng bài viết trên đã giúp bạn hiểu rõ hơn về động cơ BLDC là gì. Nếu có bất kỳ câu hỏi hoặc nhu cầu sử dụng, hãy liên hệ ngay với Hệ thống cổng tự động để được tư vấn và báo giá cụ thể ngay hôm nay!
Nguồn: https://stamboom-boden.com
Danh mục: Là Gì
