Đ Ộ NG C Ơ DC DC motor

(1)

Đ ^Ộ NG C ^Ơ DC DC motor

NGUYỄN TẤN ĐỜI

HCMUTE – EEE

(2)

Gi ớ i thi ệ u

z Thiết bị điện chuyển đổi năng lượng điện thành cơ năng

z Sử dụng nguồn điện DC

z Công suất cơ ngõ ra không đổi

z Tăng giảm tốc độ nhanh

z Công suất từ 1w đến 10.000hp

z Đặc tính Moment-tốc độ thay đổi rộng

(3)

Nguyên lý ho ạ t đ ộ ng

(4)

C ấ u t ạ o

z Stator (đứng yên): phần cảm,

•

Dây quấn trên mạch từ (cuộn kích từ)

z Rotor (quay): phần ứng,

•

Nam châm vĩnh cửu (động cơ không chổi than)

•

Dây quấn trên mạch từ (cuộn ứng)

z Commutator: cổ góp

z Brush: chổi than

(5)

C ấ u t ạ o

Cổ góp Gông từ

(6)

C ấ u t ạ o

(7)

Ký hi ệ u Đ ộ ng c ơ đi ệ n DC

a) Mạch Phần ứng = cuộn ứng + cuộn Bù + cuộn Phụ

- Cuộn Bù CB: hạn chế méo từ trường ở khe hở rotor và stator - Cuộn Phụ CP: giảm tia lửa giữa chổi than và cổ góp

b) Mạch kích từ

(8)

Phân lo ạ i

z Kích từ độc lập: cuộn KT được cấp điện từ nguồn độc lập với cuộn ứng

z Kích từ song song: cuộn KT được mắc song song với cuộn ứng

z Kích từ nối tiếp: cuộn KT được mắc nối tiếp với cuộn ứng

z Kích từ hỗn hợp: kết hợp KT nối tiếp và song song

(9)

Đ ộ ng c ơ kích t ừ đ ộ c l ậ p

E

U₁

I_kt KTĐ R_kt

I_ư R_p

(10)

Đ ộ ng c ơ kích t ừ song song

(11)

Đ ộ ng c ơ kích t ừ n ố i ti ế p

(12)

Đ ặ c tính c ơ Đ ộ ng c ơ DC

z Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa tốc độ quay và moment quay của động cơ

ω = f(M) hoặc n = F(M)

•

Đặc tính cơ tự nhiên: đặc tính cơ theo các thông số điện đã được thiết kế

•

Đặc tính cơ nhân tạo: đặc tính cơ khác định mức hoặc có thêm điện trở, điện kháng

(13)

Đặc tính cơ Động cơ DC KT song song và độc lập

z Phương trình:

(hàm bậc 1)

z Đồ thị đặc tính cơ tự nhiên:

(14)

Đặc tính cơ Động cơ DC KT nối tiếp

z Phương trình:

(hàm hyperbol)

z Đồ thị đặc tính cơ tự nhiên:

(15)

Kh ở i đ ộ ng Đ ộ ng c ơ DC

z Dòng điện khởi động rất lớn

z Moment khởi động rất lớn

z Yêu cầu: giảm dòng khởi động,

•

Thực hiện thêm điện trở phụ khi khởi động

M = k Φ I_mm

(16)

Đ ả o chi ề u quay Đ ộ ng c ơ DC

z Đảo chiều từ thông kích từ (đảo chiều dòng điện phần cảm)

•

^Dễ thực hiện với động cơ KT độc lập và song song vì mạch từ công suất nhỏ

z Đảo chiều dòng điện phần ứng

(17)

Quay thuận Quay nghịch

Đ ả o chi ề u quay dùng Diode

(18)

Đ ả o chi ề u quay dùng BJT

Quay thuận

(19)

A C

CC KT

RN1 RN2

OFF MT

K T TÑ1 KN

RN1 RN2

N

KT

MN

KN

K N TÑ2 KT

M

L

KN

Đảo chiều quay dùng contactor

(20)

Đi ề u khi ể n t ố c đ ộ Đ ộ ng c ơ DC

z 2 phương pháp thông dụng được sử dụng an toàn:

•

Thay đổi từ thông kích từ

•

Thay đổi điện trở phần ứng

z Hoặc thay đổi nguồn điện phần ứng

(21)

Thay đ ổ i đi ệ n tr ở ph ầ n ứ ng

z Động cơ KT độc lập và song song

z Động cơ KT nối tiếp

(22)

Thay đ ổ i t ừ thông kích t ừ

z Động cơ KT độc lập và song song

z Động cơ KT nối tiếp

(23)

Thay đ ổ i đi ệ n áp ngu ồ n

(24)

Ứ ng d ụ ng

z Máy điện dân dụng

z Máy in

z Ổ cứng máy tính

z Thiết bị cầm tay

z Xe điện

z …