Động cơ DC là gì?

Động cơ DC là gì?

Định nghĩa về Động cơ DC

Hệ thống điều khiển động cơ DC được sử dụng để kiểm soát hiệu suất của động cơ DC, cải thiện các hoạt động như tốc độ, khởi động, phanh và đảo chiều.

Cơ chế Khởi động

Khởi động động cơ DC liên quan đến việc quản lý dòng điện ban đầu cao để ngăn ngừa hư hỏng động cơ, thường bằng cách thay đổi trở kháng.

Hệ thống Phanh

Phanh là một hoạt động rất quan trọng đối với hệ thống điều khiển động cơ DC. Nhu cầu giảm tốc độ hoặc dừng hoàn toàn động cơ có thể phát sinh bất cứ lúc nào, đó là khi phanh được áp dụng. Phanh động cơ DC cơ bản là tạo ra mô-men xoắn âm trong khi động cơ hoạt động như một máy phát điện và do đó chuyển động của động cơ bị chống lại. Có ba loại phanh chính của động cơ DC:

Phanh tái sinh

Xảy ra khi năng lượng được tạo ra được cung cấp cho nguồn, hoặc chúng ta có thể biểu diễn qua phương trình này:

E > V và Ia âm.

Vì từ thông không thể tăng vượt quá giá trị định mức, nên phanh tái sinh chỉ có thể xảy ra khi tốc độ của động cơ cao hơn giá trị định mức. Đặc tính tốc độ và mô-men xoắn được hiển thị trong đồ thị trên. Khi phanh tái sinh xảy ra, điện áp đầu cuối tăng lên và do đó nguồn được giải phóng khỏi việc cung cấp lượng điện năng này. Đó là lý do tại sao tải được kết nối vào mạch. Vì vậy, rõ ràng rằng phanh tái sinh chỉ nên được sử dụng khi có đủ tải để hấp thụ năng lượng tái sinh.

Phanh động hoặc phanh rheostat

Phanh động là một loại phanh khác của hệ thống điều khiển động cơ DC, nơi sự quay của armature tự nó gây ra phanh. Phương pháp này cũng là một hệ thống điều khiển động cơ DC được sử dụng rộng rãi. Khi cần phanh, thì armature của động cơ được ngắt kết nối từ nguồn và một điện trở nối tiếp được giới thiệu vào armature. Sau đó, động cơ hoạt động như một máy phát điện và dòng điện chảy theo hướng ngược lại, điều này cho thấy rằng kết nối từ trường bị đảo ngược. Sơ đồ cho động cơ DC kích thích riêng biệt và động cơ DC nối tiếp đều được hiển thị trong hình dưới đây.

Khi cần phanh nhanh chóng, điện trở (RB) được coi là có nhiều phần. Khi phanh xảy ra và tốc độ của động cơ giảm, các điện trở được cắt bỏ từng phần để duy trì mô-men xoắn trung bình nhẹ.

Phanh chèn hoặc phanh điện áp ngược

Phanh chèn là một loại phanh, nơi điện áp nguồn được đảo ngược khi cần phanh. Một điện trở cũng được giới thiệu vào mạch khi phanh xảy ra. Khi hướng của điện áp nguồn được đảo ngược, thì dòng điện armature cũng đảo ngược, ép điện áp phản hồi lên một giá trị rất cao và do đó phanh động cơ. Đối với động cơ nối tiếp, chỉ armature được đảo ngược để phanh chèn. Sơ đồ của động cơ kích thích riêng biệt và động cơ kích thích nối tiếp được hiển thị trong hình.

Điều khiển Tốc độ

Ứng dụng chính của hệ thống truyền động điện có thể nói là nhu cầu phanh của động cơ DC. Chúng ta biết phương trình mô tả tốc độ của động cơ DC đang quay là:

Theo phương trình này, tốc độ của động cơ có thể được điều khiển bằng các phương pháp sau:

Điều khiển điện áp armature

Trong tất cả các phương pháp, điều khiển điện áp armature được ưa chuộng vì hiệu suất cao, điều chỉnh tốc độ tốt và đáp ứng chuyển tiếp tốt. Nhưng nhược điểm duy nhất của phương pháp này là nó chỉ có thể hoạt động dưới tốc độ định mức, vì điện áp armature không được phép vượt quá giá trị định mức. Đường cong mô-men xoắn và tốc độ cho điều khiển điện áp armature được hiển thị dưới đây.

Điều khiển từ thông

Khi cần điều khiển tốc độ trên tốc độ định mức, điều khiển từ thông được sử dụng. Thường thì trong các máy thông thường, tốc độ tối đa có thể cho phép lên đến hai lần tốc độ định mức và đối với các máy được thiết kế đặc biệt, điều này có thể cho phép lên đến sáu lần tốc độ định mức. Đặc tính mô-men xoắn và tốc độ cho điều khiển từ thông được hiển thị trong hình dưới đây.

Điều khiển điện trở armature

Phương pháp điều khiển điện trở điều chỉnh tốc độ bằng cách giới thiệu một điện trở nối tiếp với armature, tiêu thụ điện năng. Phương pháp không hiệu quả này ít được sử dụng, thường chỉ ở những nơi cần điều khiển tốc độ ngắn hạn, như trong các hệ thống kéo.