Bài giảng Động cơ DC

ĐỘNG CƠ DC DC motor NGUYỄN TẤN ĐỜI HCMUTE – EEE 9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 2 Giới thiệu 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 nhưng vẫn giữ hiệu suất cao 9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 3 Nguyên lý hoạt động 9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 4 Cấu tạo 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 9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 5 Cấu tạo Cổ góp Gông từ 9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 6 Cấu tạo 9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 7 Ký hiệu Động cơ điện 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 9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 8 Phân loại 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 9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 9 Động cơ kích từ độc lập E U1 Ikt KTĐ Rkt Iư Rp 9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 10 Động cơ kích từ song song 9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 11 Động cơ kích từ nối tiếp 9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 12 Đặc tính cơ Động cơ 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 9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 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: 9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 14 Đặc tính cơ Động cơ DC KT nối tiếp z Phương trình: (hàm hyperbol) z Đồ thị đặc tính cơ tự nhiên: 9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 15 Khởi động Động cơ 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 Imm 9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 16 Đảo chiều quay Động cơ 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 9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 17 Quay thuận Quay nghịch Đảo chiều quay dùng Diode 9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 18 Đảo chiều quay dùng BJT Quay thuận Quay nghịch 9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 19 A C CC KT RN2RN1 OFF MT K T TÑ1 KN RN2RN1 N KT MN KN K N TÑ2 KT M L KN Đảo chiều quay dùng contactor 9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 20 Điều khiển tốc độ Động cơ 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 9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 21 Thay đổi điện trở phần ứng z Động cơ KT độc lập và song song z Động cơ KT nối tiếp 9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 22 Thay đổi từ thông kích từ z Động cơ KT độc lập và song song z Động cơ KT nối tiếp 9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 23 Thay đổi điện áp nguồn 9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 24 Ứng dụng z Máy điện dân dụng z Máy in z Ổ cứng máy tính z Thiết bị cầm tay z Xe điện z …