Động cơ 1 chiều là gì?

1. Động cơ 1 chiều là gì?

Động cơ một chiều DC( DC là từ viết tắt của "Direct Current Motors") là động cơ điều khiển bằng dòng có hướng xác định hay nói dễ hiểu hơn thì đây là loại động cơ chạy bằng nguồn điện áp DC - điện áp 1 chiều.

Hình 1: Hình ảnh động cơ 1 chiều

2. Ưu, nhược điểm và ứng dụng của động cơ điện 1 chiều

Ưu điểm của động cơ điện 1 chiều

- Ưu điểm nổi bật động cơ điện 1 chiều là có moment mở máy lớn, do vậy kéo được tải nặng khi khởi động.

- Khả năng điều chỉnh tốc độ và quá tải tốt.

- Tiết kiệm điện năng

- Tuổi thọ lớn

Nhược điểm của động cơ điện 1 chiều

- Bộ phận cổ góp có cấu tạo phức tạp, đắt tiền nhưng thường hư hỏng trong quá trình vận hành nên cần bảo dưỡng, sửa chữa thường xuyên.

- Tia lửa điện phát sinh trên cổ góp và chổi than sẽ gây nguy hiểm trong môi trường dễ cháy nổ.

- Giá thành đắt, công suất không cao.

Ứng dụng động cơ điện 1 chiều

Ứng dụng của động cơ điện 1 chiều cũng rất đa dạng và hầu hết trong mọi lĩnh vực của đời sống. Trong tivi, trong đài FM, ổ đĩa DC, máy in- photo, máy công nghiệp, đặc biệt trong công nghiệp giao thông vận tải, và các thiết bị cần điều khiển tốc độ quay liên tục trong phạm vi lớn (vd: trong máy cán thép, máy công cụ lớn, đầu máy điện...)

3. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và phân loại động cơ điện 1 chiều

Cấu tạo động cơ điện 1 chiều

Hình 2 : Cấu tạo động cơ điện 1 chiều

- Stator: thường là 1 hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện

- Rotor: là phần lõi có quấn các cuộn dây để tạo thành nam châm điện

- Chổi than (brushes): nhiệm vụ tiếp xúc và tiếp điện cho cổ góp

- Cổ góp (commutator): nhiệm vụ tiếp xúc và chia điện cho các cuộn dây trên rotor. Số lượng các điểm tiếp xúc tương ứng với số cuộn trên rotor.

Nguyên tắc hoạt động động cơ điện 1 chiều

Stato của động cơ điện 1 chiều thường là 1 hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu, hay nam châm điện, rotor có các cuộn dây quấn và được nối với nguồn điện một chiều, một phần quan trọng khác của động cơ điện 1 chiều là bộ phận chỉnh lưu, nó có nhiệm vụ là đổi chiều dòng điện trong khi chuyển động quay của rotor là liên tục. Thông thường bộ phận này gồm có một bộ cổ góp và một bộ chổi than tiếp xúc với cổ góp.

Hình 3: Nguyên lý hoạt động động cơ điện 1 chiều

Nếu trục của một động cơ điện một chiều được kéo bằng 1 lực ngoài, động cơ sẽ hoạt động như một máy phát điện một chiều, và tạo ra một sức điện động cảm ứng Electromotive force (EMF). Khi vận hành bình thường, rotor khi quay sẽ phát ra một điện áp gọi là sức phản điện động counter-EMF (CEMF) hoặc sức điện động đối kháng, vì nó đối kháng lại điện áp bên ngoài đặt vào động cơ. Sức điện động này tương tự như sức điện động phát ra khi động cơ được sử dụng như một máy phát điện (như lúc ta nối một điện trở tải vào đầu ra của động cơ, và kéo trục động cơ bằng một ngẫu lực bên ngoài). Như vậy điện áp đặt trên động cơ bao gồm 2 thành phần: sức phản điện động, và điện áp giáng tạo ra do điện trở nội của các cuộn dây phần ứng. Dòng điện chạy qua động cơ được tính theo biều thức sau:

I=(Vnguon-Vphandiendong)/Rphanung

Công suất cơ mà động cơ đưa ra được, được tính bằng:

P=I*Vphandiendong