Trong ngành công nghiệp cơ khí ngày càng phát triển, việc sử dụng các loại động cơ điện ngày càng trở nên phổ biến. Trong số đó, động cơ không chổi than dòng động cơ nổi bật hơn tất cả.
Trong bài viết này, cùng SieuthiCuatudong tìm hiểu động cơ không chổi than là gì, cấu tạo, nguyên lý hoạt động dưới đây:
I. Động cơ không chổi than là gì?
Động cơ không chổi than (motor brushless) là dộng cơ điện được chuyển mạch bằng điện tử để tạo ra các cảm ứng từ từ trường và đánh lửa điện để điều khiển chuyển động của rotor. Động cơ không chổi than sử dụng bộ điều khiển để tạo ra sự chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học.
Trong một động cơ không chổi than, rotor (phần quay) được cung cấp bởi nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm từ. Các cuộn dây được đặt trên stator (phần tĩnh) và được điều khiển bởi một bộ điều khiển điện tử. Bộ điều khiển này theo dõi vị trí của rotor thông qua các cảm biến và điều chỉnh dòng điện vào các cuộn dây để tạo ra từ trường xoay, làm quay rotor.
**** Motor cổng tự động âm sàn Vulcan sử dụng công nghệ không chổi than chịu tải trọng lớn.
II. Cấu tạo động cơ không chổi than
Động cơ không chổi than (brushless motor) có cấu tạo cơ bản gồm ba thành phần chính: rotor, stator và bộ điều khiển điện tử.
- Rotor
Rotor là phần quay của động cơ không chổi than. Nó được tạo bởi một tập hợp nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm từ được gắn trên một trục. Rotor được thiết kế để quay xoay khi tạo ra từ trường xoay xung quanh nó.
- Stator:
Stator là phần tĩnh của động cơ không chổi than. Nó bao gồm một hệ thống cuộn dây được gắn cố định trên một khung kim loại. Cuộn dây trên stator được xếp thành các dải, mỗi dải chứa nhiều cuộn dây. Khi dòng điện được điều khiển đi qua các cuộn dây này, nó tạo ra từ trường tác động lên rotor.
- Bộ điều khiển điện tử:
Bộ điều khiển điện tử (Electronic Speed Controller – ESC) là thành phần quan trọng trong động cơ không chổi than.
Nhiệm vụ của nó là theo dõi vị trí và tốc độ của rotor thông qua các cảm biến, sau đó điều chỉnh dòng điện đến các cuộn dây trên stator để tạo ra từ trường xoay. Bộ điều khiển điện tử cũng có chức năng chuyển đổi dòng điện đúng thứ tự để tạo ra chuyển động xoay hợp lý.
Động cơ không chổi than có thể được điều khiển bằng các phương pháp khác nhau, như điều khiển dòng điện theo chiều xoay (trapezoidal) hoặc điều khiển dòng điện theo điện áp (sinusoidal). Cấu trúc chi tiết của động cơ không chổi than có thể khác nhau tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể và các yêu cầu kỹ thuật.
III. Nguyên lý hoạt động động cơ không chổi than (brushless)
Nguyên lý hoạt động của động cơ BLDC (Brushless DC Motor) dựa trên tương tác của lực từ tạo ra từ trường do stator và nam châm vĩnh cửu trên rotor. Khi dòng điện chạy qua một trong ba cuộn dây của stator, nó tạo ra một từ trường có cực từ trái dấu, làm hút các nam châm vĩnh cửu gần nhất trên rotor.
Với rotor tiếp tục chuyển động, nếu dòng điện được chuyển sang một cuộn dây liền kề, từ trường sẽ thay đổi và hút các nam châm vĩnh cửu khác trên rotor. Quá trình này được thực hiện bằng cách cấp điện tuần tự cho mỗi cuộn dây của stator, làm cho rotor tiếp tục quay theo từ trường quay.
IV. Đặc tính nổi bật của động cơ không chổi than (BLDC)
Mật độ từ thông khe hở không khí lớn.
Tỷ lệ công suất/khối lượng máy điện cao.
Tỷ lệ momen/quán tính lớn (có thể tăng tốc nhanh)
Vận hành nhẹ nhàng (dao động monen nhỏ) thậm chí ở tốc độ thấp (để đạt được điều khiển vị trí một cách chính xác).
Momen điều khiển được ở vị trí bằng không.
Vận hành ở tốc độ cao.
Có thể tăng tốc và giảm tốc trong thời gian ngắn.
Hiệu suất cao.
Kết cấu gọn.
Hy vọng những giải đáp động cơ không chổi than là gì, cấu tạo và nguyên lý hoạt động như nào giúp bạn hiểu hơn về dòng động cơ này.