Động cơ DC chổi than là một thiết bị điện nhỏ gọn được thiết kế để chuyển đổi năng lượng điện thành chuyển động cơ học. Nó được sử dụng rộng rãi trong ô tô đồ chơi, dụng cụ điện cầm tay, quạt nhỏ và các thiết bị nhỏ gọn khác.
Hãy bắt đầu với các bộ phận bên ngoài. Động cơ được bao bọc trong một vỏ kim loại, thường được gọi là stator. Bên trong stator, bạn thường sẽ tìm thấy hai nam châm vĩnh cửu hoặc một nam châm hình vòng. Các nam châm này tạo thành cực bắc và cực nam của từ trường.
Một đầu của động cơ có một trục nhô ra, còn được gọi là trục đầu ra, có thể được ghép nối với các bộ phận bổ sung như bánh răng sâu, hộp số, cánh quạt, ròng rọc hoặc hệ thống truyền động.
Đầu đối diện của động cơ chứa nắp cuối, có thể làm bằng nhựa hoặc kim loại. Gắn trên nắp này là hai chốt đấu dây. Khi nguồn điện được kết nối với các chốt này, rotor bên trong tạo ra từ trường, chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học - làm cho trục quay.
 |
|
|
Sau khi vỏ động cơ được tháo rời, các bộ phận bên trong sẽ hiển thị:
Ở lõi là một trục thép, truyền năng lượng quay ra khỏi động cơ để dẫn động tải.
Gắn vào trục là rotor, bao gồm nhiều tấm thép silicon cán mỏng xếp chồng lên nhau. Để đảm bảo cách điện và quay trơn tru, bề mặt rotor thường được phủ hoặc cách điện bằng nhựa.
Trong các khe rãnh của rotor là các cuộn dây đồng được quấn chặt. Khi dòng điện chạy qua các cuộn dây này, chúng tạo ra một từ trường động. Bằng cách kiểm soát cực tính và thời điểm của từ trường, một lực điện từ quay được tạo ra, dẫn động động cơ.
|
|
Các đầu của cuộn dây được kết nối với một bộ phận gọi là bộ góp điện, thường được làm bằng ba tiếp điểm đồng phân đoạn, mỗi tiếp điểm cách điện với nhau và với trục trung tâm. Bộ góp điện được gắn trực tiếp trên trục và quay cùng với nó. Mỗi cuộn dây được kết nối với một trong các phân đoạn của bộ góp điện.
Trên nắp cuối, bạn sẽ tìm thấy chổi than, duy trì tiếp xúc điện liên tục với bộ góp điện. Chổi than thường được làm bằng kim loại quý hoặc carbon, tùy thuộc vào tuổi thọ và điều kiện hoạt động yêu cầu. Các kỹ sư chọn vật liệu chổi than phù hợp dựa trên nhu cầu ứng dụng.
Khi bộ góp điện quay giữa hai chổi than, nó sẽ chuyển mạch cơ học hướng dòng điện chạy qua các cuộn dây. Việc chuyển mạch này cho phép động cơ duy trì quay theo một chiều.
Đây là cách dòng điện chảy:
Nó đi vào qua một chốt đấu dây,
Đi qua chổi than trên,
Chảy vào một phân đoạn của bộ góp điện,
Đi vào cuộn dây rotor,
Thoát ra qua phân đoạn bộ góp điện đối diện và chổi than dưới,
Và cuối cùng đi ra qua chốt đấu dây thứ hai.
|
|
|
Tóm lại, một động cơ DC chổi than thu nhỏ chủ yếu bao gồm bốn thành phần sau:
Stator:
Chứa nam châm vĩnh cửu (như Neodymium Iron Boron hoặc Ferrite) hoặc cuộn dây điện từ, tạo ra từ trường tĩnh. Stator được gắn vào vỏ động cơ bên ngoài, cũng là nơi đỡ toàn bộ cấu trúc động cơ.
Rotor:
Bao gồm các tấm thép silicon cán mỏng xếp chồng lên nhau và cuộn dây phần ứng. Các cuộn dây được cấp điện thông qua bộ góp điện và chổi than để tạo ra từ trường quay. Rotor được ghép nối với trục động cơ để xuất công suất.
Bộ góp điện:
Một vòng đồng phân đoạn quay cùng với rotor. Nó đảo chiều dòng điện qua các cuộn dây vào đúng thời điểm, cho phép quay liên tục.
Chổi than:
Các tiếp điểm dẫn điện được lò xo giữ (kim loại hoặc carbon) ép vào bộ góp điện, cung cấp dòng điện cho các cuộn dây đang quay.
Cùng nhau, các thành phần này tạo thành một hệ thống nhỏ gọn nhưng mạnh mẽ có khả năng chuyển đổi dòng điện một chiều thành năng lượng cơ học quay.
Trong bài viết tiếp theo, chúng ta sẽ khám phá các mẫu động cơ DC khác nhau và các kịch bản ứng dụng của chúng.
Nếu bạn cần một giải pháp động cơ thu nhỏ tùy chỉnh phù hợp với yêu cầu sản phẩm cụ thể của mình, vui lòng liên hệ với chúng tôi hoặc truy cập trang web của chúng tôi:
Jailyne (Ms.)
Điện thoại di động/WhatsApp/Skype: +86 136 3159 9864
Email: sell02@hcsmotors.com
Website: www.dcminimotors.com
