Động cơ điện 1 chiều là gì và các phương pháp điều khiển tốc độ động cơ điện 1 chiều. Tổng quan về dộng cơ điện và động cơ điện 1 chiều: cấu tạo , nguyên lý làm việc, đặc tính cơ. Và các phương pháp điều khiển động cơ điện 1 chiều .
I. Động cơ điện 1 chiều là gì?
1.Động cơ điện là gì?
Hình 1 : Các loại động cơ điện
Động cơ điện chính là 1 máy điện biến đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ năng. Kể từ khi ra đời đến nay động cơ điện được ứng dụng rộng rãi từ gia dụng đến các hệ thống máy móc công nghiệp đồ sộ, phức tạp.
Động cơ điện được sản xuất với nhiều mẫu mã và công suất khác nhau và được chia làm nhiều loại. Nếu dựa trên tốc độ thì động cơ điện được chia làm 2 loại :
- + Động cơ đồng bộ
- + Động cơ không đồng bộ.
- Động cơ không đồng bộ là động cơ mà tốc độ quay của rotor chậm hơn so với tốc độ quay của từ trường Stator.
- Động cơ đồng bộ là tốc độ quay của Rotor bằng tốc độ quay của từ trường Stator.
2.Động cơ điện 1 chiều
Hình 2 : Cấu tạo của động cơ điện 1 chiều
Động cơ điện 1 chiều là động cơ đồng bộ ,hoạt động với dòng điện 1 chiều.
Động cơ một chiều, gồm ba thành phần chính sau:
– Cực từ. Tương tác giữa hai từ trường tạo ra sự quay trong động cơ một chiều. Động cơ một chiều có các cực từ đứng yên và phần ứng (đặt trên các ổ đỡ) quay trong không gian giữa các cực từ.
– Phần ứng. Khi có dòng điện đi qua, phần ứng sẽ trở thành một nam châm điện. Phần ứng, có dạng hình trụ, được nối với với trục ra để kéo tải.
– Cổ góp. Bộ phận này thường có ở động cơ một chiều. Cổ góp có tác dụng đảo chiều của dòng điện trong phần ứng. Cổ góp cũng hỗ trợ sự truyền điện giữa phần ứng và nguồn điện.
Đặc tính cơ của động cơ điện 1 chiều:
Tốc độ quay của một động cơ điện một chiều tỷ lệ thuận với điện áp đặt vào nó, và ngẫu lực quay tỷ lệ thuận với dòng điện. Chính vì 2 đặc tính này mà động cơ DC là thành phần không thể thiếu trong các hệ thống máy móc đòi hỏi Momen khởi động lớn .
II. Các phương pháp điều khiển tốc độ động cơ điện 1 chiều
Ta có phương trình tốc độ quay của động cơ điện 1 chiều
W =(Vư. K-1.Ø-1).(I.R.K-1.Ø-1)
Từ phương trình trên muốn thay đổi tốc độ quay của động cơ điện 1 chiều có 3 phương pháp:
- Điều chỉnh R phần ứng bằng cách mắc nối tiếp điện trở R*.
- Điều chỉnh từ thông Ø.
- Điều chỉnh điện áp Vư
1.Điều chỉnh R phần ứng bằng cách mắc nối tiếp điện trở R*
Khi mắc nối tiếp điện trở phụ R* vào phần ứng từ công thức ta thấy tốc độ quay của đông cơ điện 1 chiều tăng lên , nhưng khi mắc thêm R* thì tổn hao tăng lên , không kinh tế .
=> Phương pháp này ít được sử dụng.
2.Điều chỉnh từ thông Ø
Khi từ thông giảm thì tốc độ quay của động cơ 1 chiều tăng lên trong phạm vi giới hạn. Nhưng khi từ thông thay đổi thì Momen , dòng điện cũng thay đổi theo nên khó tính toán chính xác được dòng động cơ và Momen tải.
=> Phương pháp này ít được sử dụng.
3.Điều khiển điện áp phần ứng Vư
Thực tế có 2 phương pháp điều khiển động cơ điện 1 chiều bằng điện áp:
- Điều chỉnh điện áp cấp cho mạch phần ứng của động cơ.
- Điều chỉnh điện áp cấp cho mạch kích từ của động cơ .
Khi điện áp Vư cấp vào phần ứng tăng thì tốc độ quay của động cơ điện 1 chiều tăng theo , phương pháp điều khiển này là triệt để và được sử dụng phổ biến để điều khiển tốc độ của động cơ DC.
Drive DC Parker 590 hay còn gọi là biến tần DC Parker DC590 điều khiển các loại động cơ một chiều từ công suất nhỏ (<15 Ampe) đến động cơ công suất lớn (vài nghìn Ampe) theo phương pháp điều chỉnh điện áp cấp cho mạch phần ứng với độ chính xác cao , có thể cấu hình I/O , đáp ứng nhu cầu các ứng dụng phức tạp nhất của điều khiển động cơ điện 1 chiều.
Ngoài ra Drive DC Parker 590 hay còn gọi là biến tần DC Parker DC590 có chế độ điều khiển giảm điện áp cấp cho mạch kích từ (FIELD WEAKING) chúng tôi sẽ có 1 bài viết chi tiết về phần này .
Hiện nay công ty TNHH Kỹ Thuật Việt đang là nhà phân phối ủy quyền các sản phẩm của hãng Parker Hannifin tại Việt Nam trong đó có dòng sản phẩm Drive DC Parker 590 hay còn gọi là biến tần DC Parker DC590 được ứng dụng rộng rãi trong việc điều khiển tốc độ động cơ điện 1 chiều .
Hình 3 : Các DC drive của Parker điều khiển động cơ 1 chiều
|
