ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1 CHIỀU

Ở bài trước Nam Trung có giới thiệu với các bạn về động cơ điện, đại khái vài ý như sau: động cơ điện thực ra là một cái máy điện biến đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ. Từ những đồ dùng trong gia đình như quạt điện, tủ lạnh, máy giặt, máy bơm nước, máy hút bụi…. đến những máy móc đồ sộ, hiện đại trong các ngày công nghiệp sản xuất như máy khoan, máy tiện, máy trộn….thậm chí đến ổ cứng, ổ quang trong công nghệ máy tính đều là động cơ điện 

Vậy động cơ điện 1 chiều là gì:

Rất đơn giản, động cơ điện hoạt động với dòng điện 1 chiều được gọi là động cơ điện 1 chiều.

Nguyên tắc hoạt động của động cơ điện 1 chiều:

Stator của động cơ điện 1 chiều thường là 1 hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu, hay nam châm điện, rotor có các cuộn dây quấn và được nối với nguồn điện một chiều, 1 phần quan trọng khác của động cơ điện 1 chiều là bộ phận chỉnh lưu, nó có nhiệm vụ là đổi chiều dòng điện trong khi chuyển động quay của rotor là liên tục. Thông thường bộ phận này gồm có một bộ cổ góp và một bộ chổi than tiếp xúc với cổ góp.

SƠ ĐỒ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1 CHIỀU

Nếu trục của một động cơ điện một chiều được kéo bằng 1 lực ngoài, động cơ điện sẽ hoạt động như một máy phát điện một chiều, và tạo ra một sức điện động cảm ứng Electromotive force (EMF). Khi động cơ điện vận hành bình thường, rotor khi quay sẽ phát ra một điện áp gọi là sức phản điện động counter-EMF (CEMF) hoặc sức điện động đối kháng, vì nó đối kháng lại điện áp bên ngoài đặt vào động cơ điện. Sức điện động này tương tự như sức điện động phát ra khi động cơ được sử dụng như một máy phát điện (như lúc ta nối một điện trở tải vào đầu ra của động cơ, và kéo trục động cơ bằng một ngẫu lực bên ngoài). Như vậy điện áp đặt trên động cơ điện bao gồm 2 thành phần: sức phản điện động, và điện áp giáng tạo ra do điện trở nội của các cuộn dây phần ứng. Dòng điện chạy qua động cơ điện được tính theo biều thức sau:

Công suất cơ mà động cơ đưa ra được, được tính bằng:

Cơ chế sinh lực quay của động cơ điện một chiều

Khi có một dòng điện chạy qua cuộn dây quấn xung quanh một lõi sắt non, cạnh phía bên cực dương sẽ bị tác động bởi một lực hướng lên, trong khi cạnh đối diện lại bị tác động bằng một lực hướng xuống theo nguyên lý bàn tay trái của Fleming. Các lực này gây tác động quay lên cuộn dây, và làm cho rotor quay. Để làm cho rô to quay liên tục và đúng chiều, một bộ cổ góp điện sẽ làm chuyển mạch dòng điện sau mỗi vị trí ứng với 1/2 chu kỳ. Chỉ có vấn đề là khi mặt của cuộn dây song song với các đường sức từ trường. Nghĩa là lực quay của động cơ bằng 0 khi cuộn dây lệch 90o so với phương ban đầu của nó, khi đó Rô to sẽ quay theo quán tính.

Trong các máy điện một chiều lớn, người ta có nhiều cuộn dây nối ra nhiều phiến góp khác nhau trên cổ góp. Nhờ vậy dòng điện và lực quay được liên tục và hầu như không bị thay đổi theo các vị trí khác nhau của Rô to.

- Phương trình cơ bản của động cơ điện 1 chiều:

E= K Φ.omega (1) V= E+Rư.Iư (2) M= K Φ Iư (3) Với:

- Φ: Từ thông trên mỗi cực( Wb) - Iư: dòng điện phần ứng (A) - V : Điện áp phần ứng (V) - Rư: Điện trở phần ứng (Ohm) - omega : tốc độ động cơ điện(rad/s) - M : moment động cơ điện(Nm) - K: hằng số, phụ thuộc cấu trúc động cơ điện

Ứng dụng của động cơ điện một chiều:

Trong các khu công nghiệp, động cơ điện 1 chiều có thể được điều chỉnh với tốc độ nhất định trong một phạm vi rộng và nó được sử dụng ở những nơi yêu cầu moment khởi động lớn.

Tags: Động cơ điện 1 chiều, động cơ điện một chiều, động cơ DC, động cơ điện, động cơ servo, khái niệm động cơ điện, nguyên tắc hoạt động động cơ điện 1 chiều, ứng dụng động cơ điện 1 chiều