Động cơ điện và ứng dụng

Đánh giá

Động cơ điện và ứng dụng

1. Phân loại các loại động cơ điện (Động cơ điện và ứng dụng)

1-1. Động cơ điện DC

1-1-1. Brushless (BLDC) Motor

  • động cơ không chổi than lai giữa động cơ 3 pha và động cơ DC. Có rotor hoặc stator là nam châm vĩnh cửu, có cuộn dây được cấp dòng điện DC lệch pha 120 độ trên mỗi cuộn. Có công suất nhỏ tốc độ cao. Có bộ điều khiển (ESC chuyên dụng). Ứng dụng trong ô tô điện, xe máy điện…

1-1-2. Brushed Motor

  • Permanent magnets: là động cơ DC chổi than có stator là nam châm vĩnh cửu. Có công suất nhỏ thường được ứng dụng trong đời sống.
  • Electromagnet: là động cơ DC có stator là nam châm điện. Có công suất lớn. Thường được ứng dụng trong công nghiệp.

1-2. Động cơ điện AC

1-2-1. Induction Motor (IM) và Asynchronous Motor

  • Induction Motor (IM) và Asynchronous Motor: là động cơ có stator là 3 cuộn dây đặt lệch nhau 120 độ. Rotor là các thanh đồng nối với nhau tạo thành mạch kín. Khi cấp điện 3 pha trên stator tạo thành từ trường xoay. Bên trong rotor sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng sẽ sinh ra lực F làm quay motor, do đó rotor sẽ chuyển động trễ hơn so với stator. IM motor rất dễ điều khiển nên thường được ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực (ví dụ: bơm, quạt, băng tải, máy nén,…). Do dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ nên dòng foucault lớn nên thường chỉ đạt chỉ số IE2 (Efficiency: hiệu suất chuyển đổi điện năng sang động năng)
  • Điều khiển bằng cách dùng khởi động trực tiếp, sao tam giác, biến tần.

1-2-2. Permanent Magnets (PM) Motor

  • Permanent Magnets (PM) là động cơ có stator là 3 cuộn dây đặt lệch pha nhau 120 độ. Rotor là nam châm vĩnh cửu. Do sử dụng nam châm vĩnh cửu nên động cơ PM không có độ trễ giữa stator và rotor, có thể đạt chỉ số IE4. Có 3 loại PM motor
  • PM thường: Theo cách dán nam châm chia làm 2 loại Interior Permanent Magnets (IPM) và Suface Permanent Magnets (SPM). Điều khiển bằng cách sử dụng biến tần.
  • Torque Motor: Động cơ mô-men xoắn là một loại động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu không chổi than đặc biệt. Vì tải trọng được kết nối trực tiếp với rotor mà không sử dụng các phần tử truyền động, động cơ momen được phân loại là truyền động trực tiếp. Động cơ có nhiều cặp cực nên nên tạo momen xoắn lớn ở tốc độ thấp. Được ứng dụng trong các hệ thống thu, xả cuộn.

  • Servo motor: Cũng giống như động cơ SPM động cơ servo có thêm encoder để phản hồi vị trí cũng như là tốc độ. Do có phản hồi nên Servo được ứng dụng trong những ứng dụng cần độ chính xác cao như in ấn, cắt, CNC…

2. Ứng dụng các loại động cơ điện

2-1. Động cơ DC

  • Ưu điểm : Động cơ DC có dòng tải lớn, có thể chịu tải lớn trong thời gian dài. Dễ dàng điều khiển và thay đổi tốc độ.
  • Nhược điểm : Do sử dụng cổ góp và chổi than nên cần bảo trì bảo dưỡng thường xuyên, nhiệt lượng tỏa ra lớn trong quá trình hoạt động, nên cần lắp phần tản nhiệt tốt.

2-2. Động cơ AC

  • Điều khiển dễ dàng, ít hư hỏng, chu kì bảo dưỡng dài.

2-2-1. (IM) và Asynchronous Motor

  • Ưu điểm : giá thành rẻ, dễ dàng điều khiển và tích hợp cho các ứng dụng đơn giản công suất lớn.
  • Nhược điểm : Hiệu suất làm việc thấp.

2-2-2. (PM) Motor

  • Ưu điểm : Hiệu suất làm việc cao, momen lớn, công suất lớn, kết hợp với encoder cho hiệu suất cao trong điều khiển.
  • Nhược điểm : Đòi hỏi thông số motor chính xác, điều khiển tương đối phức tạp.

2-2-3. Servo Motor

  • Ưu điểm : Độ chính xác cao, momen lớn, hiệu suất làm việc tốt.
  • Nhược điểm: Cần có bộ driver tương thích để điều khiển, điều khiển, cài đặt phức tạp…

2-3. Ứng dụng

  • Động cơ DC chổi than :  Được ứng dụng trong các hệ máy cũ được nhập theo máy để chạy torque, speed cho hệ thống thu, xả cuộn vải, thép…
  • Động cơ IM : Dễ dàng sử dụng nên được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
  • Động  Servo : Ứng dụng nhiều trong những ngành in ấn, dao cắt động, và những ứng dụng điều khiển vị trí như CNC, robotic…