Giới thiệu: Động cơ DC được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, từ các thiết bị gia dụng nhỏ đến thiết bị ô tô công nghiệp lớn. Có một số lượng lớn động cơ DC. Động cơ DC thường được chia thành hai loại: động cơ DC từ trường quanh co và động cơ DC từ trường vĩnh cửu.
Động cơ DC có chổi than và động cơ DC không chổi than
Như hai loại động cơ thường được nhắc đến, điểm khác biệt lớn nhất giữa hai loại này chính là chổi than. Động cơ DC có chổi than sử dụng lực từ vĩnh cửu làm stato, cuộn dây được quấn trên rôto và năng lượng được truyền qua tác động cơ học của chổi than và máy chuyển mạch. Đây là lý do tại sao nó được gọi là động cơ DC có chổi than, trong khi không có bộ phận cơ khí nào như cổ góp giữa rôto và stato của động cơ DC không chổi than.
Sự suy giảm của động cơ DC chổi than là do các thiết bị cấp nguồn hiệu suất cao như công tắc của động cơ hoạt động thực tế hơn, tiết kiệm hơn và đáng tin cậy hơn trong chế độ điều khiển, thay thế cho những ưu điểm của động cơ chổi than. Thứ hai, động cơ DC không chổi than không bị mài mòn chổi than và có nhiều ưu điểm hơn về tiếng ồn điện và tiếng ồn cơ học, hiệu suất năng lượng, độ tin cậy và tuổi thọ.
Tuy nhiên, động cơ chổi than vẫn là sự lựa chọn đáng tin cậy cho các ứng dụng chi phí thấp. Với bộ điều khiển và công tắc phù hợp, bạn có thể đạt được hiệu suất tốt. Vì hầu như không cần thiết bị điều khiển điện tử nên toàn bộ hệ thống điều khiển động cơ sẽ có giá khá rẻ. Ngoài ra, nó có thể tiết kiệm không gian cần thiết cho hệ thống dây điện và đầu nối, đồng thời giảm chi phí cáp và đầu nối, rất tiết kiệm chi phí trong các ứng dụng không yêu cầu tiết kiệm năng lượng.
Động cơ và bộ truyền động DC
Động cơ và bộ truyền động không thể tách rời, đặc biệt trong những năm gần đây, những thay đổi của thị trường đã đặt ra yêu cầu cao hơn đối với bộ truyền động động cơ. Trước hết, có yêu cầu cao về độ tin cậy. Cần có nhiều chức năng bảo vệ khác nhau và cần có bộ giới hạn dòng điện tích hợp để kiểm soát dòng điện của động cơ khi động cơ khởi động, dừng hoặc ngừng hoạt động. Đây là tất cả những cải tiến về độ tin cậy.
Các thuật toán điều khiển truyền động hiệu suất cao như công nghệ điều khiển kỹ thuật số quay động cơ đạt được thông qua điều khiển tốc độ và điều khiển pha cũng như công nghệ điều khiển định vị có độ chính xác cao theo yêu cầu của bộ truyền động là không thể thiếu để phát triển hệ thống ứng dụng động cơ hiệu suất cao. Điều này đòi hỏi các thuật toán điều khiển ổ đĩa hiệu quả mà các nhà thiết kế có thể dễ dàng sử dụng. Và hiện nay nhiều nhà sản xuất sẽ trực tiếp phần cứng thuật toán và áp dụng nó vào IC điều khiển, điều này thuận tiện hơn cho các nhà thiết kế sử dụng. Thiết kế ổ đĩa tiện lợi hiện nay được ưa chuộng hơn.
Sự ổn định cũng cần có sự hỗ trợ của công nghệ lái xe. Việc tối ưu hóa dạng sóng truyền động có tác động lớn đến việc giảm tiếng ồn và độ rung của động cơ. Công nghệ truyền động kích thích phù hợp với các mạch từ động cơ khác nhau có thể làm giảm đáng kể độ ổn định của động cơ khi làm việc. Ngoài ra, đó là việc liên tục theo đuổi mức tiêu thụ điện năng thấp hơn và hiệu quả cao hơn.
Vai trò của truyền động nửa cầu, một phương pháp truyền động điển hình cho động cơ DC, là tạo ra tín hiệu kích hoạt AC thông qua các ống nguồn, từ đó tạo ra dòng điện lớn để tiếp tục truyền động cho động cơ. So với mạch điều khiển toàn cầu, mạch điều khiển nửa cầu có chi phí tương đối thấp và dễ hình thành hơn. Mạch nửa cầu dễ bị suy giảm dạng sóng và nhiễu giữa các chuyển đổi dao động. Mạch toàn cầu đắt hơn và phức tạp hơn và không dễ tạo ra rò rỉ.
Bộ truyền động điều khiển bằng xung xung điện phổ biến hiện nay đã là một giải pháp truyền động được sử dụng rộng rãi trong động cơ DC. Một trong những lý do là nó có thể làm giảm mức tiêu thụ điện năng của nguồn điện lái xe và ngày càng được sử dụng rộng rãi. Nhiều giải pháp điều khiển động cơ xung điện hiện nay đã đạt được mức độ cao trong việc cải thiện chu kỳ làm việc rộng, vùng phủ sóng tần số và giảm mức tiêu thụ điện năng.
Khi động cơ chổi than được điều khiển bởi xung điện, tổn hao chuyển mạch sẽ tăng lên khi tần số xung điện tăng lên. Khi giảm gợn sóng dòng điện bằng cách tăng tần số, cần phải cân bằng giữa tần số và hiệu quả. Bộ điều khiển động cơ không chổi than kích thích bằng sóng sin hình sin cũng là một giải pháp tuyệt vời về mặt hiệu quả, mặc dù nó phức tạp hơn.
Bản tóm tắt
Khi các yêu cầu chức năng của thị trường thiết bị đầu cuối thay đổi, các yêu cầu về hiệu suất và hiệu suất năng lượng của động cơ DC cũng dần tăng lên. Cho dù sử dụng động cơ DC có chổi than hay động cơ DC không chổi than, cần phải chọn công nghệ truyền động phù hợp theo nhu cầu của hiện trường để động cơ hoạt động đáng tin cậy, ổn định và hiệu quả hơn.
