Bài giảng Cơ sở truyền động điện - Chương 5: Các loại động cơ khác

Bài giảng Cơ sở truyền động điện - Chương 5: Các loại động cơ khác. Chương này cung cấp cho sinh viên những nội dung gồm: giới thiệu động cơ một chiều không chổi than; động cơ bước; động cơ từ trở kiểu đóng ngắt;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cơ sở truyền động điện - Chương 5: Các loại động cơ khác Môn họcChương 5: Các loại động cơ khác 2019.2Nội dung chương 55.1 Giới thiệu động cơ một chiều không chổi than 5.1.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 5.1.2 Sơ đồ điều khiển dòng điện pha5.2 Động cơ bước 5.2.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 5.2.2 Sơ đồ điều khiển5.3 Động cơ từ trở kiểu đóng ngắt 5.3.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 5.3.2 Sơ đồ điều khiển theo hàm phân bố mô-mentHanoi University of Science and Technology © DIA 2019.2 25.1 Giới thiệu động cơ một chiềukhông chổi than§ Vấn đề với động cơ điện một chiều có chổi than§ So sánh DC motor BLDC motorHanoi University of Science and Technology © DIA 2019.2 35.1 Giới thiệu động cơ một chiềukhông chổi thanHanoi University of Science and Technology © DIA 2019.2 45.1 Động cơ một chiều không chổithanHanoi University of Science and Technology © DIA 2019.2 55.1 Giới thiệu động cơ một chiềukhông chổi thanHanoi University of Science and Technology © DIA 2019.2 65.1.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động§ Động cơ một chiều không chổi than có cấu tạo tương tự với động cơ đồng bộ kích thích bằng nam châm vĩnh cửu. ₋ Trong rotor là các nam châm vĩnh cửu gắn lên/trong lõi thép. ₋ Stator cũng cấu tạo bởi lõi thép và các cuộn dây quấn lấp đầy các rãnh stator. Classification of BLDC motors. (A) Radial-flux (inner rotor), (B) radial-flux (outer rotor), and (C) axial-flux. Stator windingHanoi University of Science and Technology © DIA 2019.2 75.1.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động§ Điểm khác biệt so với động cơ xoay chiều động bộ là động cơ BLDC có tích hợp thêm thiết bị đo để xác định vị trí rotor,§ Các loại cảm biến vị trí phổ biến là máy phát đồng bộ xoay chiều, encorder hoặc cảm biến Hall hoạt động dựa trên hiệu ứng Hall (Hall effect).Hanoi University of Science and Technology © DIA 2019.2 8Cảm biến Hall§ Điện áp: !§ ?! = # ?! ? ?§ ?! : Hall constant§ ?: width of elementHanoi University of Science and Technology © DIA 2019.2 95.1.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động§ Trong nhiều trường hợp động cơ BLDC cũng được tích hợp luôn bộ biến đổi công suất, về bản chất là một bộ nghịch lưu bị động theo sức điện động của statorHanoi University of Science and Technology © DIA 2019.2 10So sánh với PMSM§ So sánh với đồng cơ xoay chiều đồng bộ kích từ bằng nam châm vĩnh cửu (PMSM) BLDC PMSM Cùng là động cơ đồng bộ - Dòng điện nguồn cấp là 1 - Dòng điện xoay chiều chiều hình sin - Sức phản điện động hình - Sức phản điện động hình thang sin - Từ thông stator chuyển - Từ thông stator thay đổi mạch góc 60° liên tục - Chỉ có 2 pha dẫn dòng tại - Cả 3 pha có thể cùng dẫn một thời điểm tại một thời điểm - Nhấp nhô momen khi - Không có nhấp nhô chuyển mạch momenHanoi University of Science and Technology © DIA 2019.2 115.1.2 Đặc tính cơ§ Bỏ qua tổn thất của động cơ, ta có công suất cấp và momen biểu diễn như sau§ ? = ? ? + ?( ?( + ?) ?) = ?? *+ ,# .+ ,#§ Hay ? = = - -$§ Với !! ₋ ?= , ? là số đôi cực, ₋ ?# là sức phản điện động pha và ?# = ?$ ?% ₋ ?& là dòng điện dây§ Phương trình cân bằng điện áp ?# = 2?/ ?# + 2?0Hanoi University of Science and Technology © DIA 2019.2 125.1.2 Đặc tính cơ§ Ta suy ra phương trình đặc tính cơ truyền động động cơ BLDC: ?# 2?/ ?# ?# ? ?1 = − = − 2?/ ?2 2?2 ?2 ?2 ?3 4§ Với ?3 = là hệ số momen + , 4§ Đặt ?5 = 6 , Δ? = 2?/ 6 6 , ta có đặc tính cơ tương tự % & động cơ điện một chiềuHanoi University of Science and Technology © DIA 2019.2 135.1.3 Mô hình toán học của động cơBLDC§ Mô hình động cơ BLDC gần tương tự động cơ xoay chiều đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSM) ?7 ?/ 0 0 ? ? ? ? ? ?§ ?(7 = 0 ?/ 0 ?( + ? ? ? ? ?( + ?( ?)7 0 0 ?/ ?) ? ? ? ?) ?)§ Với L là tự cảm cuộn dây, M là hỗ cảm giữa các pha, ? là sức điện động pha, ?7 là ...