Chưa có sản phẩm trong giỏ hàng.
DC Motor và Servo Motor
DC Motor là gì?
DC motor là viết tắt của cụm từ Direction Circuit Motor và được gọị là Động cơ một chiều. Nó được thiết kế để chuyển đổi năng lượng điện một chiều thành năng lượng cơ học.
Cấu tạo của động cơ DC
Gồm 8 phần cơ bản (xem hình dưới)
- Stator
Stator là một trong những bộ phận của động cơ điện một chiều, như tên gọi cho thấy, một bộ phận tĩnh chứa các cuộn dây trường. Stator là thành phần của Động cơ DC nhận nguồn cung cấp.
- Rotor
Phần động của động cơ điện một chiều là rotor tạo ra các chuyển động quay cơ học của đơn vị.
- Yoke
Một đơn vị khác của các bộ phận động cơ DC là Yoke. Yoke là một khung từ tính được làm bằng gang hoặc đôi khi là thép, có tác dụng như một vật bảo vệ. Vỏ bảo vệ này giữ cho các bộ phận bên trong của động cơ được an toàn và hoạt động tốt và cũng hỗ trợ phần ứng. Yoke cũng chứa các cực từ và cuộn dây từ trường của động cơ DC để giúp hỗ trợ hệ thống trường.
- Poles hay các cực
Động cơ DC có các cực từ phù hợp với thành bên trong của Yoke với sự trợ giúp của các vít để siết chặt chúng. Poles có hai phần: Lõi cực và Đế cực. Hai bộ phận này được cố định với nhau bằng áp suất thủy lực và được gắn vào Yoke. Mỗi phần của pole có một nhiệm vụ cụ thể dựa trên thiết kế của nó. Lõi giữ đế cực trên Yoke trong khi đế cực được cấu trúc để vừa mang các khe cho cuộn dây trường vừa truyền từ thông được tạo ra bởi các cuộn dây trường vào khe hở không khí giữa rôto và stato. Nó giúp giảm thiểu tổn thất do miễn cưỡng.
- Field winding hay cuộn dây trường
Được làm bằng dây Đồng (cuộn dây trường), các cuộn dây trường quay xung quanh các khe được mang bởi Giày cực. Các cuộn dây trường tạo thành một nam châm điện có khả năng tạo ra từ thông trường. Phần ứng rotor quay bên trong từ thông, dẫn đến cắt từ thông hiệu dụng.
- Armature winding hay cuộn dây phần ứng
Một bộ phận khác của động cơ điện một chiều là dây quấn phần ứng. Cuộn dây phần ứng của động cơ điện một chiều có hai cấu tạo: Cuộn dây vòng và cuộn dây sóng. Sự khác biệt của chúng là ở số lượng đường đi song song. Phần ứng Dây quấn được gắn vào rôto và làm thay đổi từ trường theo đường mà nó quay. Kết quả của quy trình này là tổn thất từ trường. Các nhà thiết kế cố gắng giảm tổn thất từ trường bằng cách chế tạo lõi phần ứng bằng một số cán thép silicon có độ trễ thấp. Sau đó, các lá thép dát mỏng sẽ được xếp chồng lên nhau, tạo nên cấu trúc hình trụ của lõi phần ứng. Có các khe được thiết kế bên trong lõi phần ứng bằng vật liệu giống nhau.
- Commutator hay bộ tích lũy
là một vòng chia được tạo thành từ các đoạn Đồng. Hệ thống hoạt động của máy điện một chiều dựa trên sự tương tác của hai từ trường của phần ứng quay và stator cố định. Khi cực bắc của phần ứng bị hút vào cực nam của stator và cực nam của phần ứng bị hút vào cực bắc của stato, một lực được tạo ra trên phần ứng làm cho nó quay. Quá trình chuyển đổi trường trong cuộn dây phần ứng để tạo ra mômen không đổi theo một hướng được gọi là quá trình hoán vị. cổ góp là một thiết bị được kết nối với phần ứng cho phép chuyển đổi dòng điện này. Các phân đoạn khác nhau của cấu trúc hình trụ của nó được cách nhiệt với nhau bằng Mica. Commutator được thiết kế để chuyển đổi dòng điện cung cấp đến cuộn dây phần ứng từ nguồn lưới. Commutator đi qua các chổi than của động cơ điện một chiều. Mục đích cơ bản của hoán vị là chứng nhận rằng mômen quay tác dụng lên phần ứng luôn cùng phương. Đương nhiên, điện áp tạo ra trong phần ứng là xoay chiều, commutator chuyển nó thành dòng điện một chiều. Để điều khiển hướng của trường điện từ, bộ chuyển mạch bật và tắt các cuộn dây. Ở một phía của cuộn dây, dòng điện phải luôn hướng đi, và ở phía bên kia, dòng điện phải luôn hướng tới. Điều này đảm bảo rằng mô-men xoắn luôn được tạo ra theo cùng một hướng.
- Brush hay bàn chải
Bàn chải Mục cuối cùng trong danh sách các bộ phận của động cơ DC là Chổi được làm bằng cấu trúc Carbon hoặc Graphite. Chổi cùng với cổ góp, đang làm cầu nối mạch điện tĩnh với rôto. Chổi tiếp xúc với cổ góp và chuyển tiếp dòng điện sinh ra đến cổ góp từ mạch ngoài. Khi đó dòng điện chuyển động vào dây quấn phần ứng.
Servo motor là gì?
Là một tổ hợp gồm 3 thành phần cơ bản: DC motor, hộp số và mạch điều khiển.
Sự khác biệt giữa động cơ Servo và động cơ DC
Được giải thích trong bản dưới đây.
| BASIC | SERVO MOTOR | DC MOTOR |
| Hệ thống dây | Servo motor gồm 3 hệ thống dây: nguồn, nối đất và điều khiển. | DC motor gồm hai hệ thống dây: nguồn và nối đất. |
| Tổ hợp | Nó là tổ hợp của 3 thành phần: DC motor, hộp số, mạch điều khiển. | DC motor là cỗ máy của chính nó. |
| Quay | Servo không quay tự do và liên tục như DC motor. Nó chỉ quay trong khoảng 180 độ | Chuyển động của DC motor là liên tục. |
| Ứng dụng | Chúng được sử dụng cho robot cánh tay, chân or điều khiển bánh lái. | DC motor được sử dụng trong bánh xe, quạt, vv. |
Động cơ Servo về cơ bản là một động cơ DC không chạy liên tục trong một khoảng thời gian dài hơn. Nó có một sự sắp xếp độc đáo cho phép động cơ quay ở một góc cụ thể với độ chính xác cao. Servo motor được điều khiển bởi một hệ thống phản hồi.
Động cơ điện một chiều như đã biết là một thiết bị biến đổi năng lượng điện thành cơ năng. Nó dựa trên nguyên lý của quy tắc bàn tay trái của Fleming rằng khi một dây dẫn được đặt trong từ trường mang dòng điện trong nó, mô-men xoắn được tạo ra làm chuyển động động cơ.
TS. Hoàng Hữu Hưng
Tài liệu tham khảo
Gordon McCom, Robot Builder’s Bonanza, McGraw-Hill, 2011.