Động cơ điện một chiều không chổi than là gì và sự khác biệt với động cơ điện xoay chiều đồng bộ

[MotorWorld] Động cơ điện một chiều không chổi than và động cơ điện xoay chiều đồng bộ rất giống nhau về cấu tạo và hoạt động. Một số nhà sản xuất thậm chí có thể nhóm chúng lại với nhau dưới phần động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu. Tuy nhiên, sự khác biệt chính là cuộn dây stato và EMF trở lại tương ứng cho mỗi động cơ. Điều này mang lại cho chúng các đặc tính hiệu suất khác nhau và quy định công nghệ truyền động của riêng chúng.

Sự giống nhau về cấu trúc
Mặc dù có những đặc thù về tên gọi của chúng, cả động cơ DC không chổi than và động cơ AC đồng bộ đều không chổi than và cả hai đều hoạt động ở tốc độ đồng bộ. Không chổi than có nghĩa là chúng dựa vào các thiết bị điện tử (điển hình là cảm biến Hall) thay vì chổi than cơ học để điều khiển dòng điện tới các cuộn dây. Và đồng bộ hóa có nghĩa là cuộn dây từ rôto và stato của chúng quay với tần số đồng bộ hoặc tốc độ đồng bộ.
Cả động cơ điện một chiều không chổi than và động cơ xoay chiều đồng bộ đều có nam châm vĩnh cửu được nhúng trong rôto (thường là 4 hoặc nhiều hơn). Nam châm rôto có thể là ferit, rẻ hơn nhưng mật độ từ thông tương đối thấp. Hoặc một hợp kim đất hiếm (chẳng hạn như neodymium), có mật độ từ thông cao, nhưng trong một số tài liệu tham khảo, giá của nó rất cao. Stato được cấu tạo bởi các lớp sắt, và các cuộn dây (thường là ba cuộn) được đặt trong các rãnh cắt theo trục.
Các nam châm vĩnh cửu rôto tạo ra từ thông rôto, và dòng điện chạy trong các cuộn dây stato tạo ra các cực từ trường điện tử. Khi đặt vị trí của stato sao cho cực N của rôto gần với cực N của stato thì hai cực đẩy nhau và sinh ra mômen.

Sự khác biệt trong hoạt động và hiệu suất
Trong động cơ điện một chiều không chổi than, cuộn dây stato được quấn theo hình thang và suất điện động ngược tạo ra có dạng sóng hình thang. Do dạng sóng hình thang, DC cần thiết được thu được để có hiệu suất tốt hơn. Ngược lại, động cơ điện xoay chiều đồng bộ được quấn hình sin và tạo ra suất điện động ngược hình sin. Do đó, chúng yêu cầu dòng điện hình sin để có được hiệu suất tốt hơn.
Loại dòng điện này sẽ có tác động đến tiếng ồn tổng thể do động cơ tạo ra. Dòng điện hình thang được sử dụng trong động cơ bánh răng một chiều không chổi than có xu hướng tạo ra tiếng ồn điện tử và thính giác rất lớn, so với động cơ xoay chiều đồng bộ với bộ truyền động hình sin.

Giao hoán, là chuyển đổi pha dòng điện của động cơ để dẫn động cuộn dây điện tử thích hợp, được xác định bởi vị trí stato. Trong động cơ DC không chổi than, vị trí rôto thường được giám sát bởi ba cảm biến Hall. Và sự giao hoán là thông qua sáu bước, hoặc mỗi 60 góc điện tử. Bởi vì sự giao hoán là không liên tục, một dao động mô-men xoắn sẽ được tạo ra trong mỗi lần giao hoán (mỗi 60 độ).
Thông qua một cảm biến Hall đơn hoặc bộ mã hóa quay, kết hợp với logic điều khiển, động cơ xoay chiều đồng bộ có thể được hưởng lợi từ việc giám sát liên tục vị trí rôto. Bởi vì sự hoán đổi là liên tục, động cơ điện xoay chiều đồng bộ có thể hoạt động mà không có biến động mômen. Tuy nhiên, giao hoán sin đòi hỏi các thuật toán điều khiển phức tạp hơn so với giao hoán hình thang.

Mặc dù cấu trúc rất nhất quán, sự khác biệt giữa DC và EMF trở lại trong động cơ AC không chổi than và nam châm vĩnh cửu là một sự khác biệt quan trọng. Về mặt điều khiển và hiệu suất, việc áp dụng DC và điều khiển thích hợp là một yếu tố rất quan trọng.

Động cơ điện một chiều không chổi than là gì và sự khác biệt với động cơ điện xoay chiều đồng bộ

Có thể bạn quan tâm