Động Cơ Điện 1 Chiều: Nguyên Lý Làm VIệc, Ứng Dụng Và Các Phương Pháp Khởi Động

Động cơ điện 1 chiều từ lâu đã được vận dụng vào trong máy móc, sản xuất trong nhiều nghành nghề dịch vụ, đem lại hiệu suất cao kinh tế tài chính cao, tiết kiệm ngân sách và chi phí được tiền của và sức lực lao động lao động. Vậy, có những chiêu thức khởi động động cơ điện 1 chiều nào đang thông dụng lúc bấy giờ, hãy cùng mày mò chi tiết cụ thể trong bài viết dưới đây nhé !

1. Động cơ điện 1 chiều là gì?

Động cơ điện 1 chiều DC ( DC chính là từ viết tắt của từ tiếng Anh “ Direct Current Motors ” ) tức là động cơ tinh chỉnh và điều khiển bằng dòng điện có hướng được xác lập. Hay nói dễ hiểu hơn thì đây chính là loại động cơ hoạt động giải trí bằng nguồn điện áp DC – nguồn điện áp 1 chiều .

Động cơ điện 1 chiều DC hoạt động bằng dòng điện 1 chiều

Động cơ điện 1 chiều là loại động cơ đồng nhất, hoạt động giải trí bằng dòng điện 1 chiều. Tốc độ quay của 1 động cơ điện 1 chiều tỷ suất thuận với nguồn điện áp đặt vào nó, và ngẫu lực quay cũng tỷ suất thuận so với dòng điện. Chính vì 2 đặc tính trên mà động cơ DC được coi là thành phần không hề thiếu trong những mạng lưới hệ thống máy móc kỹ thuật yên cầu mô men khởi động lớn .

2. Cấu tạo của động cơ điện chiều

Bao gồm có những bộ phận như :

• Stator: Thông thường được tạo thành từ 1 hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu, có khi là nam châm điện.
• Rotor: Chính là phần lõi có quấn các cuộn dây nhằm mục đích tạo thành nam châm điện.
• Chổi than (còn gọi là brushes): Có nhiệm vụ tiếp xúc và tiếp điện cho bộ phận cổ góp.
• Cổ góp (còn gọi là commutator): Có nhiệm vụ tiếp xúc và chia điện đều cho các cuộn dây ở trên phần rotor. Số lượng các điểm tiếp xúc thông thường phải tương ứng với số cuộn có trên rotor.

3. Nguyên lý hoạt động của động cơ 1 chiều

Stato của động cơ điện 1 chiều thường là 1 hoặc nhiều cặp nam châm hút vĩnh cửu, ( hoàn toàn có thể dùng nam châm từ điện ), còn rotor có những cuộn dây quấn, chúng được nối với nguồn điện 1 chiều. Còn bộ phận chỉnh lưu sẽ có trách nhiệm là làm đổi chiều dòng điện trong khi hoạt động quay của rotor là hoạt động liên tục. Thông thường bộ phận này gồm có có 1 bộ cổ góp và 1 bộ chổi than được mắc tiếp xúc với cổ góp .Nếu trục quay của một động cơ điện 1 chiều được kéo bằng một lực từ bên ngoài, động cơ sẽ hoạt động giải trí tựa như như 1 chiếc máy phát điện 1 chiều để tạo ra một sức điện động cảm ứng có tên là Electromotive force ( EMF ). Trong quy trình quản lý và vận hành thông thường, rotor sẽ quay và phát ra 1 điện áp ( còn gọi là sức phản điện động ) có tên là counter – EMF ( CEMF ) hoặc còn gọi là sức điện động đối kháng .Sức điện động này hoạt động giải trí tựa như như sức điện động được phát ra khi động cơ được sử dụng giống như 1 chiếc máy phát điện. Khi đó, điện áp đặt trên động cơ đã gồm có 2 thành phần đó là : sức phản điện động cùng với điện áp giáng tạo ra do điện trở ở bên trong của những cuộn dây phần ứng .Dòng điện chạy qua động cơ lúc này sẽ được tính theo biểu thức sau :

• I = (Vnguon – Vphandiendong)/ Rphanung
• Công suất cơ mà động cơ đưa ra sẽ được tính bằng công thức: 
• P = I * Vphandiendong

4. Phân loại các dạng động cơ điện 1 chiều

Tùy thuộc vào giải pháp kích từ, hoàn toàn có thể triển khai chia động cơ điện 1 chiều thành những loại nhỏ hơn dưới đây :

• Động cơ điện 1 chiều được kích từ bằng nam châm vĩnh cửu.
• Động cơ điện 1 chiều có kích từ độc lập.
• Động cơ điện 1 chiều với kích từ nối tiếp.
• Động cơ điện 1 chiều với kích từ song song.
• Động cơ điện 1 chiều với kích từ hỗn hợp, bao gồm 2 cuộn dây kích từ, trong đó 1 cuộn mắc nối tiếp vào phần ứng, còn 1 cuộn mắc song song vào phần ứng.

5. Động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập

Đặc tính cơ dễ nhận thấy của động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập đó là khi nguồn 1 chiều chạy với hiệu suất không đủ lớn thì mạch điện của phần ứng và mạch điện kích từ mắc vào trong 2 nguồn sẽ độc lập với nhau. Lúc này, động cơ điện còn được gọi là động cơ điện 1 chiều kích với từ độc lập .Tham khảo phương trình cân đối điện áp của mạch điện trong phần ứng sau đây : Uư = Eư + ( Rư + Rf ) Iư. Trong đó : Uư là ký hiệu của điện áp phần ứng, còn V Eư là ký hiệu của sức điện động trong phần ứng, V Rư chính là điện trở mạch phần ứng, Iư là dòng điện của mạch điện phần ứng .Với công thức : Rư = rư + rcf + rb + rct rư, có nghĩa là : Mđt = Mcơ = M u f 2 U R R. K. ( K. ) u M Ф Ф. Đây chính là phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều hoạt động giải trí bằng kích từ độc lập. Giả thiết phần ứng đã được bù đủ thì khi đó từ thông = const thì những phương trình đặc tính cơ điện cùng với phương trình đặc tính cơ sẽ được coi là tuyến tính .

6. Động cơ điện 1 chiều kích từ song song

Thông thường, chiều dòng điện vào động cơ là I, dòng điện phần ứng là Iư, dòng điện kích từ là Ikt thì sẽ được tính theo công thức : I = Iư + Ikt. Để mở máy, người ta thường dùng biến trở để mở máy ( gọi là Rmở ) .Để kiểm soát và điều chỉnh vận tốc của động cơ, người ta thường kiểm soát và điều chỉnh Rđc để đổi khác dòng điện kích từ Ikt, đồng thời biến hóa cả từ thông Φ. Phương pháp này hiện đang sử dụng rất thoáng đãng, tuy nhiên cần quan tâm một điều rằng, khi giảm từ thông Φ, hoàn toàn có thể dòng điện trong phần ứng Iư sẽ tăng lên quá trị số được cho phép. Khi đó, cần có bộ phận bảo vệ để cắt điện kịp thời, không cho động cơ làm việc trong trường hợp từ thông giảm xuống quá nhiều .

7. Ứng dụng của động cơ điện 1 chiều 

Ứng dụng của động cơ điện 1 chiều lúc bấy giờ cũng rất phong phú, chúng xuất hiện trong mọi nghành sản xuất công nghiệp và đời sống : dùng trong đài FM, ổ đĩa DC, trong tivi, máy công nghiệp, những loại máy in, máy photo, …

Đặc biệt, trong ngành công nghiệp giao thông vận tải hiện nay, động cơ điện 1 chiều được dùng nhiều trong các thiết bị cần điều khiển tốc độ quay thường xuyên, liên tục trong một phạm vi lớn.

Ứng dụng của động cơ điện 1 chiều lúc bấy giờ cũng rất phong phú

8. Các phương pháp khởi động động cơ 1 chiều

a) Mở máy trực tiếp cho động cơ điện

Đây được xem là chiêu thức khởi động đơn thuần nhất, vì khi mở máy trực tiếp thì dòng điện mở máy rất lớn, kéo theo momen mở máy cũng lớn .Ưu điểm của chiêu thức này là đơn thuần, dễ thực thi và ngân sách thấp .Nhưng cách này cũng sống sót điểm yếu kém là so với động cơ trung bình và động cơ lớn thì quán tính của tải cũng lớn theo. Do đó, dẫn đến thời hạn mở máy buộc phải lê dài, điều này hoàn toàn có thể làm động cơ điện phát quá nóng, gây ảnh hưởng tác động lớn đến điện áp lưới điện vì thời hạn cần để giảm áp quá lâu .

b) Mở máy động cơ điện 1 chiều bằng khởi động mềm

Thiết bị khởi động mềm thường được sử dụng thyristors để tinh chỉnh và điều khiển điện áp 1 chiều cấp cho động cơ. Do vậy, cần phải làm giảm dòng khởi động, đồng thời làm cho tần suất của động cơ không bị tăng lên một cách bất thần, từ đó, hạn chế được sự sụt áp của máy biến áp trong khi động cơ đang khởi động .Hiện nay, hầu hết toàn bộ những khởi động mềm của động cơ 1 chiều đều có tích hợp sẵn những công dụng để bảo vệ động cơ nên những bạn không cần lo ngại nhé .

c) Sử dụng biến tần để khởi động

Đây là 1 chiêu thức khởi động được nhìn nhận là tổng lực nhất. Vì nó không những hạn chế được dòng khởi động, mà còn đồng thời tích hợp nhiều tính năng bảo đảm an toàn, ví dụ điển hình như chính sách bảo vệ động cơ, tránh thực trạng mất pha, lệch sóng, quá nhiệt, quá tải, quá áp, thấp áp, …Chế độ khởi động cực kỳ êm ái, giúp bảo vệ cho những cụ thể máy quan trọng như hộp số, ổ bi, tang trống, … được tích hợp cùng rất nhiều công nghệ tiên tiến văn minh khác như bộ điều khiển và tinh chỉnh PID, chính sách khởi động bám, chính sách làm sạch đường ống, chính sách giám sát mô men tải, từ đó giúp bảo vệ tổng lực cho động cơ .

9. Cách đảo chiều động cơ DC

Để tinh chỉnh và điều khiển mạch hòn đảo chiều cho motor DC, những bạn cần hòn đảo 2 dây kích từ, đây chính là động cơ hòn đảo chiều rồi. Hoặc bạn hoàn toàn có thể hòn đảo chiều phần ứng ( roto ) nhằm mục đích kích từ để tạo ra từ trường. Việc dòng điện tiếp nối đuôi nhau hay song song cũng không tác động ảnh hưởng gì tới motor cả .

Sơ đồ đảo chiều động cơ 1 chiều DC

Trong motor DC, kích từ thường được chia ra làm 2 cuộn dây với 4 đầu dây đó là F1, F2, F3, F4. Nếu kích từ được mắc tiếp nối đuôi nhau thì F2 sẽ nối với F3, còn F1, F4 sẽ nối tới bộ tinh chỉnh và điều khiển. Trường hợp kích từ nối song song thì F1 sẽ nối với F2, F3 đem nối với F4 và đầu nối F1F2 cùng với F3F4 để đưa về bộ điều khiển và tinh chỉnh .Motor 1 chiều thường hay bị mòn cái chổi than, điều này sẽ sinh ra tia lửa điện gây hư hỏng phần cổ góp, do đó những bạn phải liên tục kiểm tra cái chổi than và phần cổ góp của motor, quan tâm bơm mỡ rất đầy đủ vào 2 ổ bi 2 ở đầu trục cho motor .Ví dụ : 1 động cơ điện 1 chiều có vận tốc 10.000 rpm thì dòng điện là 1A mpe, hồ quang khi chạy với vận tốc tối đa vừa phải. Nếu động cơ này kiểm soát và điều chỉnh được vị trí chổi than thì ta sẽ có thông số kỹ thuật như sau : động cơ chạy với vận tốc thuận chiều kim đồng hồ đeo tay là 11.000 rpm, dòng điện 0,8 ampe. Khi đó, động cơ có vận tốc chạy ngược chiều kim đồng hồ đeo tay là 9.000 rpm, dòng điện là 1,2 Ampe .

Source: https://thomaygiat.com
Category : Điện Tử