Động cơ điện 1 chiều là gì và các phương pháp điều khiển tốc độ động cơ điện 1 chiều

Động cơ 1 chiều và những giải pháp tinh chỉnh và điều khiển vận tốc động cơ 1 chiều

I. Động cơ điện 1 chiều là gì ?

1. Động cơ điện là gì ?

Hình 1 : Các loại động cơ điện

Động cơ điện chính là 1 máy điện đổi khác nguồn năng lượng điện thành nguồn năng lượng cơ năng. Kể từ khi sinh ra đến nay động cơ điện được ứng dụng thoáng đãng từ gia dụng đến những mạng lưới hệ thống máy móc công nghiệp đồ sộ, phức tạp .
Động cơ điện được sản xuất với nhiều mẫu mã và hiệu suất khác nhau và được chia làm nhiều loại. Nếu dựa trên vận tốc thì động cơ điện được chia làm 2 loại :

• + Động cơ đồng điệu

• + Động cơ không đồng nhất .

– Động cơ không đồng điệu là động cơ mà vận tốc quay của rotor chậm hơn so với vận tốc quay của từ trường Stator .
– Động cơ đồng điệu là vận tốc quay của Rotor bằng vận tốc quay của từ trường Stator .

2. Động cơ điện 1 chiều

Hình 2 : Cấu tạo của động cơ điện 1 chiều

Động cơ điện 1 chiều là động cơ đồng điệu, hoạt động giải trí với dòng điện 1 chiều .

Động cơ một chiều, gồm ba thành phần chính sau:
– Cực từ. Tương tác giữa hai từ trường tạo ra sự quay trong động cơ một chiều. Động cơ một chiều có các cực từ đứng yên và phần ứng (đặt trên các ổ đỡ) quay trong không gian giữa các cực từ.
– Phần ứng. Khi có dòng điện đi qua, phần ứng sẽ trở thành một nam châm điện. Phần ứng, có dạng hình trụ, được nối với với trục ra để kéo tải.

– Cổ góp. Bộ phận này thường có ở động cơ một chiều. Cổ góp có công dụng hòn đảo chiều của dòng điện trong phần ứng. Cổ góp cũng tương hỗ sự truyền điện giữa phần ứng và nguồn điện .

Đặc tính cơ của động cơ điện 1 chiều:

Tốc độ quay của một động cơ điện một chiều tỷ suất thuận với điện áp đặt vào nó, và ngẫu lực quay tỷ suất thuận với dòng điện. Chính vì 2 đặc tính này mà động cơ DC là thành phần không hề thiếu trong những mạng lưới hệ thống máy móc yên cầu Momen khởi động lớn .

II. Các chiêu thức tinh chỉnh và điều khiển vận tốc động cơ điện 1 chiều

 

Ta có phương trình vận tốc quay của động cơ điện 1 chiều

W =(Vư. K-1.Ø-1).(I.R.K-1.Ø-1)

Từ phương trình trên muốn đổi khác vận tốc quay của động cơ điện 1 chiều có 3 giải pháp :

                         –  Điều chỉnh R phần ứng bằng cách mắc nối tiếp điện trở R*.

                         –  Điều chỉnh từ thông Ø.

                         –  Điều chỉnh điện áp Vư

1. Điều chỉnh R phần ứng bằng cách mắc tiếp nối đuôi nhau điện trở R *

Khi mắc nối tiếp điện trở phụ R* vào phần ứng từ công thức ta thấy tốc độ quay của đông cơ điện 1 chiều tăng lên, nhưng khi mắc thêm R* thì tổn hao tăng lên, không kinh tế .

=> Phương pháp này ít được sử dụng .

2. Điều chỉnh từ thôngØ

Khi từ thông giảm thì vận tốc quay của động cơ 1 chiều tăng lên trong khoanh vùng phạm vi số lượng giới hạn. Nhưng khi từ thông đổi khác thì Momen, dòng điện cũng biến hóa theo nên khó tính toán đúng mực được dòng động cơ và Momen tải .
=> Phương pháp này ít được sử dụng .

2. Điều khiển điện áp phần ứng Vư

Thực tế có 2 giải pháp tinh chỉnh và điều khiển động cơ điện 1 chiều bằng điện áp :
– Điều chỉnh điện áp cấp cho mạch phần ứng của động cơ .
– Điều chỉnh điện áp cấp cho mạch kích từ của động cơ .

Khi điện áp Vư cấp vào phần ứng tăng thì tốc độ quay của động cơ điện 1 chiều tăng theo, phương pháp  điều khiển này là triệt để và được sử dụng phổ biến để điều khiển tốc độ của động cơ DC.

Drive DC Parker 590 hay còn gọi là biến tần DC Parker DC590 điều khiển các loại động cơ một chiều từ công suất nhỏ (<15 Ampe) đến động cơ công suất lớn (vài nghìn Ampe) theo phương pháp điều chỉnh điện áp cấp cho mạch phần ứng  với độ chính xác cao, có thể cấu hình I/O, đáp ứng nhu cầu các ứng dụng phức tạp nhất của điều khiển động cơ điện 1 chiều.

Ngoài ra Drive DC Parker 590 hay còn gọi là biến tần DC Parker DC590 có chế độ điều khiển giảm điện áp cấp cho mạch kích từ (FIELD WEAKING) chúng tôi sẽ có 1 bài viết chi tiết về phần này .

Hiện nay công ty TNHH Kỹ Thuật Việt đang là nhà phân phối ủy quyền các sản phẩm của hãng Parker Hannifin tại Việt Nam trong đó có dòng sản phẩm Drive DC Parker 590 hay còn gọi là biến tần DC Parker DC590 được ứng dụng rộng rãi trong việc điều khiển tốc độ động cơ điện 1 chiều .

Hình 3 : Các DC drive của Parker tinh chỉnh và điều khiển động cơ 1 chiều

Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Linh Kiện Và Vật Tư