Động cơ không chổi than (DC Brushless) là gì? Điều khiển, ứng dụng và phân loại động cơ DC Brushless
1. Ưu điểm và ứng dụng của động cơ không chổi than DC Brushless (BLDC)
Động cơ không chổi than DC Brushless (BLDC) có nhiều ưu điểm hơn so với động cơ chổi than truyền thống. Động cơ không chổi than được sử dụng trong máy bay không người lái (Drone), dụng cụ điện, hàng tiêu dùng, thiết bị đóng gói, thiết bị gia dụng, ứng dụng y tế, và nhiều thứ khác nữa. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá những ưu/nhược điểm tương đối của động cơ DC Brushless (BLDC) so với các công nghệ động cơ khác. Chúng ta cũng sẽ tìm hiểu xem chúng được ứng dụng ở đâu và làm thế nào để bạn có thể sử dụng chúng.
Vậy thế nào là Động cơ DC Brushless (BLDC) ?
Động cơ không chổi than DC Brushless (BLDC) hoạt động bằng cách cung cấp năng lượng tuần tự cho các cuộn dây điện từ được bố trí trên stato (phần đứng yên) của động cơ để tạo ra lực từ tác động lên các nam châm vĩnh cửu được sắp xếp trên rôto (phần quay) của động cơ. Các cuộn dây stato cần được cấp điện theo một kiểu mẫu cụ thể với hướng điện và do đó hướng từ thay đổi, thông qua một bộ điều khiển chuyên dụng. So với động cơ chổi than DC cùng công suất và tốc độ, động cơ BLDC hoạt động hiệu quả hơn đáng kể.
Để thực hiện mô hình cung cấp năng lượng tuần tự này, bộ điều khiển cần biết vị trí của rôto tại bất kỳ thời điểm nào. Động cơ DC Brushless sử dụng điều khiển vòng kín, thường thông qua cảm biến hiệu ứng Hall sensor hoặc bằng cách phát hiện lại EMF (suất điện động ngược). Đầu ra quay có thể được kiểm soát với độ chính xác cao bằng cách thay đổi tốc độ của trình tự cuộn dây.
2. Các loại Động cơ DC Brushless
Có 2 loại động cơ DC Brushless chính là: inrunner (trục trong) và outrunner (trục ngoài)
Động cơ BLDC ngoài trục (Outrunner BLDC) có nam châm vĩnh cửu gắn trên phần bên ngoài của động cơ, phần này sẽ quay khi trục đầu ra hoạt động. So với động cơ BLDC bên trong (inrunner) có cùng kích thước, động cơ BLDC ngoài trục thường có mô-men xoắn lớn hơn nhưng tốc độ hoạt động lại thấp hơn. Trong khi đó, các cuộn dây được bố trí bên trong phần stato cố định.
Động cơ BLDC bên trong (Inrunner BLDC) bố trí các cuộn dây điện từ bên trong một vỏ ngoài cố định, trong khi nam châm vĩnh cửu được gắn trên rôto ở bên trong. So với động cơ BLDC ngoài trục có cùng kích thước, động cơ BLDC bên trong thường có tốc độ quay cao hơn nhưng mô-men xoắn lại thấp hơn.
Cả hai động cơ BLDC bên trong (inrunner) và ngoài trục (outrunner) đều có phần cuộn dây điện từ cố định, chỉ có nam châm là quay. Điểm này khác biệt so với động cơ DC truyền thống, nơi nam châm được gắn cố định vào vỏ động cơ và phần cuộn dây điện từ quay.
Một điểm khác biệt cơ bản nữa là động cơ DC chổi than sử dụng các chổi than vật lý để truyền dòng điện theo trình tự “được lập trình cơ học” thay vì dựa vào cảm biến hiệu ứng Hall hoặc suất điện động ngược (back EMF) để xác định thời điểm cấp điện cho cuộn dây như động cơ DC Brushless.
3. Ứng dụng của Động cơ DC Brushless
Động cơ DC Brushless BLDC (động cơ không chổi than) hiện đang được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống máy bay không người lái (drone), nơi phối hợp bốn hoặc nhiều rotor có khả năng đạt tốc độ cao, hiệu suất tốt và ít bảo trì là điều tối quan trọng. Nó là một thành phần quan trọng để tạo nên một thiết bay bay, độ ổn định, nhanh chậm của máy bay đều phụ thuộc vào hiệu suất làm việc của động cơ.
Các ứng dụng khác của động cơ BLDC bao gồm:
Quạt tản nhiệt nhỏ trên máy tính: Những chiếc quạt này thường được trang bị động cơ BLDC.
Ổ đĩa quay chính xác: Động cơ BLDC cũng được sử dụng trong các thiết bị quay đĩa từ tính/quang học một cách chính xác, chẳng hạn như ổ cứng và đầu đọc CD/DVD/Blu-ray.
Ứng dụng rộng rãi khác: Nhìn rộng hơn, động cơ BLDC còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác như xe điện (bao gồm cả xe đạp điện), thiết bị đóng gói và thiết bị y tế.
Động cơ không chổi than (DC Brushless) là một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực kỹ thuật điện và cơ điện tử, mang lại hiệu suất cao, tuổi thọ dài và yêu cầu bảo trì thấp. Với cơ chế điều khiển tiên tiến, loại động cơ này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ thiết bị gia dụng, công nghiệp tự động hóa, đến công nghệ hàng không vũ trụ và drone. Việc hiểu rõ về phân loại và các phương pháp điều khiển động cơ DC Brushless giúp chúng ta tận dụng tối đa những lợi ích mà công nghệ này mang lại. Hy vọng qua bài viết này, VietDrone giúpbạn đã có cái nhìn tổng quan và sâu sắc hơn về động cơ DC Brushless, từ đó ứng dụng hiệu quả trong các dự án và công việc của mình. Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc hoặc cần tư vấn thêm, hãy liên hệ với chúng tôi để được hỗ trợ kịp thời và chính xác.
Số lần xem: 55