DONG CO DC VOI PWM

Động cơ điện một chiều là động cơ điện hoạt động với dòng điện một chiều. Động cơ điện một chiều ứng dụng rộng rãi trong các ứng dụng dân dụng cũng như công nghiệp. Thông thường động cơ điện một chiều chỉ chạy ở một tốc độ duy nhất khi nối với nguồn điện, tuy nhiên vẫn có thể điều khiển tốc độ và chiều quay của động cơ với sự hỗ trợ của các mạch điện tử cùng phương pháp PWM.

Động cơ điện một chiều trong dân dụng thường là các dạng động cơ hoạt động với điện áp thấp, dùng với những tải nhỏ. Trong công nghiệp, động cơ điện một chiều được sử dụng ở những nơi yêu cầu moment mở máy lớn hoặc yêu cầu thay đổi tốc độ trong phạm vi rộng.

Một phần quan trọng của động cơ điện một chiều là bộ phận chỉnh lưu, nó có nhiệm vụ là đổi chiều dòng điện trong cuộn rotor trong khi chuyển động quay của rotor là liên tục. Thông thường bộ phận này là bộ phận gồm có một bộ cổ góp và một bộ chổi than tiếp xúc với cổ góp. Đây cũng chính là nhược điểm chính của động cơ điện một chiều: cổ góp làm cho cấu tạo phức tạp, đắt tiền, kém tin cậy và nguy hiểm trong môi trường dễ nổ, khi sử dụng phải có nguồn điện một chiều kèm theo hoặc bộ chỉnh lưu.

Cấu tạo

Phần chính gồm Stato(phần đứng yên) với các cực từ (bằng nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện), Roto với các cuộn dây quấn, cổ góp cùng chổi điện.

Điều khiển động cơ DC loại nhỏ, điện áp thấp.

Động cơ DC sử dụng trong dân dụng thường chỉ hoạt động ở điện áp 24V trở lại. Một trong những phương pháp để điều khiển mô tơ là sử dụng mạch điều chế độ rộng xung (PWM circuit – Pulse Wide Modulation).

Mạch điều khiển mô tơ bằng phương pháp PWM hoạt động dựa theo nguyên tắc cấp nguồn cho mô tơ bằng chuỗi xung đóng mở với tốc độ nhanh. Nguồn DC được chuyển đổi thành tín hiệu xung vuông (chỉ gồm hai mức 0 volt và xấp xỉ điện áp hoạt động). Tín hiệu xung vuông này được cấp cho mô tơ. Nếu tần số chuyển mạch đủ lớn mô tơ sẽ chạy với một tốc độ đều đặn phụ thuộc vào mô men của trục quay.

Với phương pháp PWM, điều chỉnh tốc độ của mô tơ thông qua việc điều chế độ rộng của xung, tức là thời gian “đầy xung” (“on”) của chuỗi xung vuông cấp cho mô tơ. Việc điều chỉnh này sẽ tác động đến công suất trung bình cấp cho mô tơ và do đó sẽ thay đổi tốc độ của mô tơ cần điều khiển.

Như trên  hình, với dãy xung điều khiển trên cùng, xung ON có độ rộng nhỏ nên động cơ chạy chậm. Nếu độ rộng xung ON càng lớn (như dãy xung thứ 2 và thứ 3) động cơ DC chạy càng nhanh

Ưu điểm:
– Transistor ở lối ra chỉ có duy nhất hai trạng thái (ON hoặc OFF) do đó loại bỏ được mất mát về năng lượng đốt nóng hay năng lượng rò rỉ tại lối ra.
– Dải điều khiển rộng hơn so với mạch điều chỉnh tuyến tính.
– Tốc độ mô tơ quay nhanh hơn khi cấp chuỗi xung điều chế theo kiểu PWM so với khi cấp một điện áp tương đương với điện áp trung bình của chuỗi xung PWM.
Nhược điểm:
– Cần các mạch điện tử bổ trợ – giá thành cao
– Các xung kích lên điện áp cao (12 – 24V) có thể gây nên tiếng ồn nếu mô tơ không được gắn chặt và tiếng ồn này sẽ tăng lên nếu gặp phải trường hợp cộng hưởng của vỏ.
– Ngoài ra việc dùng chuỗi xung điều chế PWM có thể làm giảm tuổi thọ của mô tơ.

Tạo xung bằng phần mềm: dùng vi điều khiển hoặc vi xử lý để viết chương trình tạo xung, mạch phần cứng thường được chế tạo theo dạng mạch cầu H.

Để tìm hiểu mạch cầu H tải tài liệu phần 3 về động cơ bước http://www.picvietnam.com/download/Stepping/part3_step.pdf (trang chính)

Hướng dẫn thiết kế mạch cầu H tại http://picvietnam.com/forum/showthread.php?t=1186

Chú ý :

Khi thiết kế mạch cầu H thì chú ý một số điểm:
– Dùng Đi ốt bảo vệ nối giữa máng (D) và nguồn (S) cho Transistor. Mặc dù các MOSFET đã có sẵn diode bảo vệ bên trong, vẫn cần một diode bảo vệ bên ngoài.
– Chọn MOSFET có dòng Max lớn hơn hai lần dòng khởi động của động cơ.
– Cách li quang đầu vào cho mạch cầu H, để trách trường hợp dòng tải quá lớn làm hỏng Vi xử lý.
– Mạch in phần đầu ra nối giữa các MOSFET và động cơ phải thiết kế sao cho chịu được dòng điện lớn, các đường này phải có độ rộng phù hợp.

Nguồn: http://utehy.net/diendan/showthread.php?p=5190

  1. Chưa có phản hồi.
  1. No trackbacks yet.

Gửi phản hồi

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s

Theo dõi

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: