ĐỘNG CƠ DC
DC motor
NGUYỄN TẤN ĐỜI
HCMUTE – EEE
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
2
Giới thiệu
Thiết bị điện chuyển đổi năng lượng điện thành cơ năng
Sử dụng nguồn điện DC
Công suất cơ ngõ ra không đổi
Tăng giảm tốc độ nhanh
Công suất từ 1w đến 10.000hp
Đặc tính Moment-tốc độ thay đổi rộng nhưng vẫn giữ hiệu suất cao
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
3
Nguyên lý hoạt động
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
4
Nguyên lý hoạt động
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
5
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 góp
Brush: chổi than
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
6
Cấu tạo
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
7
Cấu tạo
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
8
Ký hiệu Động cơ điện DC
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
Mạch kích từ
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
9
Phân loại
Kích từ độc lập: cuộn KT được cấp điện từ nguồn độc lập với cuộn ứng
Kích từ song song: cuộn KT được mắc song song với cuộn ứng
Kích từ nối tiếp: cuộn KT được mắc nối tiếp với cuộn ứng
Kích từ hỗn hợp: kết hợp KT nối tiếp và song song
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
10
Động cơ kích từ độc lập
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
11
Động cơ kích từ song song
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
12
Động cơ kích từ nối tiếp
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
13
Đặc tính cơ Động cơ DC
Định nghĩa: Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa tốc độ quay và moment quay
 = 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
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
14
Đặc tính cơ Động cơ DC
KT song song và độc lập
Phương trình:
(hàm bậc 1)

Đồ thị đặc tính cơ tự nhiên:
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
15
Đặc tính cơ Động cơ DC
KT nối tiếp
Phương trình:
(hàm hyperbol)

Đồ thị đặc tính cơ tự nhiên:
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
16
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 ? Imm
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
17
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
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
18
Quay thuận
Quay nghịch
Đảo chiều quay dùng Diode
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
19
Đảo chiều quay dùng BJT
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
20
Đảo chiều quay dùng BJT
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
21
A
C
CC
KT
RN2
RN1
OFF
MT
K
T
TĐ1
KN
RN2
RN1
N
KT
MN
KN
K
N
TĐ2
KT
M
L
KN
Đảo chiều quay dùng contactor
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
22
Điều khiển tốc độ Động cơ DC
2 phương pháp thông dụng được sử dụng an toàn:
Thay đổi từ thông kích từ
Thay đổi điện trở phần ứng
Hoặc thay đổi nguồn điện phần ứng
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
23
Thay đổi điện trở phần ứng
Động cơ KT độc lập và song song




Động cơ KT nối tiếp
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
24
Thay đổi từ thông kích từ
Động cơ KT độc lập và song song



Động cơ KT nối tiếp
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
25
Thay đổi điện áp nguồn
12/20/2005
ĐỘNG CƠ DC
26
Ứng dụng
Máy điện dân dụng
Máy in
Ổ cứng máy tính
Thiết bị cầm tay
Xe điện
…