Phần ứng trong động cơ điện một chiều
Như các bài viết động cơ điện hoạt động như thế nào sẽ giải thích chổi than bên trong động cơ hoạt động ra sao. Trong động cơ một chiều, gồm có các nam châm vĩnh cửu bên ngoài và một phần ứng điện quay ở bên trong. Những nam châm này thì cố định nên được gọi là Stator (Phần tĩnh). Phần quay thì được gọi là Rotor (Phần động).
Phần ứng gồm các nam châm điện. Khi bạn tải điện vào nam châm điện thì sẽ tạo ra từ trường trong phần ứng tạo thành lực hút và đẩy nam châm trong Stator (Phần tĩnh). Nên Rotor (phần động) quay được 180 độ. Để giữ Rotor (phần động) quay, bạn phải đổi các cực của nam châm điện trong Stator (Phần tĩnh). Chổi than sẽ xử lý sự thay đổi phân cực này bằng cách tiếp xúc với hai bản cực quay được gắn vào phần ứng và đảo chiều cực từ của nam châm điện khi Rotor quay.
Sự thiết lập này hiệu quả và đơn giản, giá thành rẻ trong sản xuất, nhưng lại có nhiều vấn đề:
· Chổi quét sẽ bị hao mòn do ma sát.
· Do chức năng chổi là kết nối & ngắt kết nối bằng cơ nên sẽ phát sinh ra tiếng ồn & tia lửa điện.
· Chổi quét sẽ làm giới hạn tốc độ tối đa của động cơ.
· Khiến cho nam châm điện ở trung tâm động cơ điện khó giải nhiệt.
· Sử dụng chổi than làm giới hạn số lượng cực từ của phần ứng.
Với sự ra đời của máy vi tính và các nguồn bán dẫn (Power transistors) thì việc “đưa ngược phần quay của động cơ điện ra ngoài” và loại bỏ các chổi than đã trở nên khả thi. Trong một động cơ điện một chiều không chổi than (BLDC), bạn đặt nam châm vĩnh cửu vào Rotor và chuyển nam châm điện qua Stator. Sau đó bạn dùng máy vi tính (được kết nối với các nguồn bán dẫn công suất cao) để nạp điện vào nam châm điện khi trục quay. Hệ thống này có những ưu điểm như sau:
Các cực điện trong Stato của động cơ hai pha BLDC (Động cơ không chổi than) được sử dụng trong nguồn cho quạt tản nhiệt máy tính. Phần Rotor đã được tháo ra
· Do máy tính điều khiển động cơ điện thay vì các chổi quét nên sẽ chính xác hơn. Máy tính cũng giúp cân bằng tốc độ của động cơ điện. Điều này làm động cơ điện không chổi than trở nên hiệu quả hơn.
· Không có tia lửa và giảm tiếng ồn hơn rất nhiều.
· Vì trong cấu tạo là không có chổi than nên việc hao mòn do ma sát sẽ không có.
· Với các nam châm điện nằm trên Stato thì chúng rất dễ được làm mát.
· Bạn có thể sử dụng nhiều nam châm điện trên Stato để điều khiển được chính xác hơn.
Khuyết điểm lớn nhất của động cơ điện không chổi than là giá thành cao hơn, nhưng bạn có thể được hoàn lại chi phí này thông qua hiệu quả làm việc dài lâu & lớn hơn dựa trên tuổi đời của động cơ điện.
Xem thêm:
