ĐỘNG CƠ DCDC motor

NGUYỄN TẤN ĐỜIHCMUTE – EEE

9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 2

Giới thiệu

Thiết bị điện chuyển đổi năng lượng điện thành cơ năngSử dụng nguồn điện DCCông suất cơ ngõ ra không đổiTăng giảm tốc độ nhanh Công suất từ 1w đến 10.000hpĐặc 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

Stator (đứng yên): phần cảm, • Dây quấn trên mạch từ (cuộn kích từ)

Rotor (quay): phần ứng, • Nam châm vĩnh cửu (động cơ không chổi than)• Dây quấn trên mạch từ (cuộn ứng)

Commutator: cổ gópBrush: 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

Kích từ độc lập: cuộn KT được cấp điện từ nguồn độc lập với cuộn ứngKích từ song song: cuộn KT được mắc song song với cuộn ứngKích từ nối tiếp: cuộn KT được mắc nối tiếp với cuộn ứngKích từ hỗn hợp: kết hợp KT nối tiếp vàsong song

9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 9

Động cơ kích từ độc lập

E

U1

IktKTĐ 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

Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa tốc độquay 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 DCKT song song và độc lập

Phương trình:

(hàm bậc 1)

Đồ thị đặc tính cơ tự nhiên:

9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 14

Đặc tính cơ Động cơ DC KT nối tiếp

Phương trình:

(hàm hyperbol)

Đồ thị đặc tính cơ tự nhiên:

9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 15

Khởi động Động cơ DC

Dòng điện khởi động rất lớn

Moment khởi động rất lớn

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

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

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 thuậnQuay nghịch

9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 19

A C

CC

KT

RN2RN1

OFF MTKT

TÑ1 KN

RN2RN1

N

KT

MN

KN

KN

TÑ2 KT

M

L

KN

Đảo chiều quay dùng contactor

9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 20

Điều khiển tốc độ Động cơ DC

2 phương pháp thông dụng được sửdụng an toàn:• Thay đổi từ thông kích từ• Thay đổi điện trở phần ứng

Hoặc thay đổi nguồn điện phần ứng

9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 21

Thay đổi điện trở phần ứng

Động cơ KT độc lập và song song

Động cơ KT nối tiếp

9/9/2010 ĐỘNG CƠ DC 22

Thay đổi từ thông kích từ

Động cơ KT độc lập và song song

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

Máy điện dân dụngMáy inỔ cứng máy tínhThiết bị cầm tayXe điện…