Động cơ DC là gì? Phân loại, cấu tạo, ứng dụng của motor DC

Rate this post

Chắc hẳn ai trong chúng ta cũng từng nghe qua động cơ DC khi tìm hiểu về quạt trần. Vậy động cơ DC là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng thực tế của motor DC như thế nào? Hãy cùng LuxuryFan tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!

1. Động cơ DC là gì?

Động cơ DC được viết tắt của Direct Current Motors hay còn được gọi là động cơ 1 chiều. Ngoài ra động cơ DC còn được coi là máy chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học.

Động cơ DC
Động cơ DC là gì?

>> Tham khảo thêm: Động cơ AC là gì? Cấu tạo, phân loại và ứng dụng động cơ AC

2. Cấu tạo & nguyên lý hoạt động của động cơ DC

2.1. Cấu tạo động cơ DC

Động cơ DC được cấu tạo bởi 2 bộ phận chính là Stato và Roto với những đặc điểm như sau:

  • Stator của động cơ DC thường là một hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu hay nam châm điện với chức năng bảo vệ và hỗ trợ động cơ. Stator có nhiệm vụ kích từ động cơ để sinh ra từ trường.
  • Roto gồm các cuộn dây được nối với nguồn điện một chiều. Bộ phận chỉnh lưu của động cơ DC có nhiệm vụ đổi chiều dòng điện trong khi roto quay liên tục.

2.2. Nguyên lý hoạt động của động cơ DC

Động cơ DC lấy dòng điện thông qua dòng điện trực tiếp và chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học. Động cơ DC lấy năng lượng điện sẽ tạo ra từ trường trong stator. Từ trường sẽ thu hút và đẩy lùi nam châm làm cho roto quay.

Nguyên lý hoạt động của động cơ DC còn được gọi là “ Quy tắc bàn tay trái” được dạy trong môn Vật lý. Để động cơ có thể hoạt động thì roto cần quay liên tục không ngừng nghỉ, người ta sẽ gắn bộ chuyển đổi vào bàn chải đã kết nối với nguồn điện để cung cấp nguồn điện cho động cơ.

Tốc độ quay của mỗi loại động cơ DC sẽ khác nhau theo từng chu kỳ thời gian tùy thuộc vào ứng dụng đối với từng thiết bị khác nhau. Có thể nói rằng động cơ DC là loại động cơ đơn giản và phổ biến được áp dụng trong nhiều ngành công nghệ sản xuất, chế tạo thiết bị gia dụng, lắp ráp quạt trần,…

động cơ dc
Cấu tạo và cách hoạt động của động cơ DC

>> Xem thêm: So sánh motor DC và AC trong quạt trần

3. Các loại động cơ DC hiện nay

Tùy thuộc vào nguyên lý hoạt động, động cơ DC được phân chia để ứng dụng phù hợp với từng vật dụng khác nhau. Mỗi loại động cơ sẽ cơ sẽ có ưu điểm và nhược điểm khác nhau. Hiện nay có 5 loại động cơ điện 1 chiều dưới đây.

3.1. Động cơ DC có chổi than

Động cơ DC có chổi than tạo ra từ trường roto (hay còn gọi là bộ phận quay) bằng cách cho dòng điện đi qua chổi than và cổ góp. Từ trường của stator được tạo ra nhờ vào cuộn dây từ trường stator hoặc sử dụng nam châm vĩnh cửu. Vì vậy, động cơ DC có chổi than thường có giá rẻ, dễ sử dụng và điều khiển so với những loại động cơ DC khác.

 Ưu điểm:

  • An toàn, dễ sử dụng.
  • Hoạt động hiệu quả vừa phải.
  • Có thể thay thế khi chổi than bị mòn.

Nhược điểm

  • Khi sử dụng với công suất cao sẽ khiến tuổi thọ giảm.
  • Chổi than dễ bị mòn nên cần bảo trì và thay thế thường xuyên.

3.2. Động cơ DC không chổi than

Động cơ điện một chiều không có chổi than hay còn được gọi là động cơ BLDC viết tắt của Brushless DC motor tạo từ trường roto bằng cách sử dụng nam châm vĩnh cửu và sự chuyển dịch của điện từ di chuyển xung quanh stator.

Động cơ DC không có chổi than là một loại động cơ đồng bộ, tốc độ của roto bằng tốc độ của từ trường, hiệu quả hơn và có tuổi thọ cao hơn so với động cơ DC có chổi than. Vì vậy động cơ này được ứng dụng nhiều trong công nghiệp tự động, máy in, ô tô, y tế,..

Ưu điểm

  • Hiệu suất hoạt động cao, êm ái
  • Hiệu suất lên tới 90% trong khi các động cơ khác chỉ đạt được 70 – 75%
  • Gọn gàng, trọng lượng nhẹ
  • Tuổi thọ cao hơn

Nhược điểm: Giá thành cao hơn do được cấu tạo từ nam châm vĩnh cửu và cảm biến Hall. Giá thành tăng còn do sự ứng dụng phổ biến trên thị trường.

3.3. Động cơ DC nam châm vĩnh cửu

Là 1 loại động cơ thường được sử dụng tương tự như động cơ khởi động trong ô tô, kính chắn gió,.. Động cơ DC nam châm vĩnh cửu hay còn gọi là động cơ pm có thể nâng và hạ cửa sổ nó cũng được ứng dụng rộng rãi trong các loại đồ chơi.

Ưu điểm:

  • Động cơ DC nam châm vĩnh cửu không cần sắp xếp để kích từ trường, cũng như không có công suất đầu vào của mạch tiêu thụ để giúp tăng cường hiệu suất cho động cơ DC.
  • Kích thước của động cơ vừa phải không quá lớn.
  • Chi phí rẻ và tiết kiệm dành cho các ứng dụng xếp hạng kW phân số.

Nhược điểm:

  • Dễ bị mài mòn.
  • Dễ tăng điện áp quá nhiều trong quá trình khởi động làm đảo ngược dòng điện cũng như tình trạng quá tải động cơ.
  • Khó kiểm soát tốc độ động cơ.

3.4 Động cơ DC tự kích thích

Mỗi kết nối của động cơ DC tự kích thích sẽ có cấu tạo và chức năng riêng biệt để đảm bảo động cơ DC tự kích thích hoạt động hiệu quả.

Đặc điểm riêng biệt:

  • Tốc độ 5000 vòng/phút
  • Cần tránh vận hành động cơ nối tiếp ở chế độ không tải vì sẽ dẫn đến sự tăng tốc không kiểm soát được.
  • Phù hợp những ứng dụng cần mô men khởi động lớn như cần cẩu, tời,..

3.5. Động cơ DC kích thích riêng biệt

Đặc điểm của động cơ này là có nguồn điện riêng biệt cho cuộn dây và cuộn dây trường sẽ ứng dụng, tách biệt về điện với nhau.

Đặc điểm:

  • Tốc độ của động cơ không thay đổi và không phụ thuộc vào tải. Vì vậy, động cơ DC kích thích riêng biệt được ứng dụng với mô men khởi động thấp.
  • Có thể điều chỉnh tốc độ bằng cách lắp thêm điện trở nối tiếp với phần cứng hoặc với mạch kỷ tử.

4.Những ưu & nhược điểm của động cơ DC

Ưu điểm:

  • Có công suất từ 35-60W, tiêu thụ ít điện năng hơn do chỉ cung cấp điện cho stato. Vì vậy, động cơ DC có khả năng tiết kiệm điện hơn so với các động cơ khác.
  • Thiết kế đơn giản, sử dụng nam châm vĩnh cửu nên động cơ hoạt động bên bỉ , gia tăng tuổi thọ của động cơ.
  • Dễ lắp đặt, sửa chữa.
  • Được ứng dụng nhiều trong việc lắp ráp và sản xuất quạt trần với khả năng tiết kiệm điện và không gây ra tiếng ồn.

Nhược điểm

  • Giá thành cao hơn so với các loại động cơ điện khác.
  • Có cấu tạo đơn giản có tiếp điểm giữa chổi than và cổ góp, có khả năng tạo ra các tia điện trong quá trình hoạt động và mài mòn động cơ. Vì vậy làm tăng nhiệt độ của động cơ DC và có thể hư hỏng, chập cháy khi hoạt động quá mức.

>> Tham khảo thêm: CMH là gì? Mỗi liên hệ giữa CMH và RPM trong quạt trần

5. Ứng dụng động cơ DC trong đời sống hiện nay

Hiện nay có nhiều loại động cơ DC khác nhau nên có rất nhiều ứng dụng của động cơ DC trong đời sống. Dưới đây là một số ứng dụng của động cơ DC trong đời sống:

5.1. Động cơ DC được ứng dụng trong quạt trần

Quạt truyền thống sử dụng động cơ AC nhưng ngày càng nhiều quạt trần động cơ DC được ra mắt thị trường. Những chiếc quạt sử dụng động cơ DC sẽ tiết kiệm điện hơn nhiều so với quạt sử dụng động cơ AC nhờ vào cách chúng hoạt động.

Động cơ DC sử dụng từ trường để chuyển năng lượng điện thành năng lượng cơ học bằng cách sử dụng động cơ chổi than, quạt trần động cơ DC hoạt động từ nguồn điện xoay chiều tiêu chuẩn trong nhà. Nhược điểm duy nhất của động cơ này là giá thành cao, nhưng khả năng tiết kiết năng lượng lại bù đắp điều này.

Động cơ DC
Quạt trần động cơ DC

5.2. Ứng dụng của động cơ DC cho máy bơm

Máy bơm là một loại công cụ không thể thiếu trong công nghiệp, được  sử dụng hầu hết trong các ngành công nghiệp như: xây dựng, khai thác mỏ,… Động cơ này được sử dụng để cấp nguồn cho các máy bơm vì nó có khả năng điều khiển tốc độ thay đổi dễ dàng.

Máy bơm động cơ DC được hưởng lợi từ sự phát triển của động cơ DC không chổi than, chi phí thấp hơn và dễ bảo trì hơn trên phạm vi công nghiệp lớn như vậy.

5.3. Ứng dụng động cơ DC cho ô tô điện

Ngoài nhà sản xuất chuyên nghiệp nhiều nhà sản xuất phụ kiện ô tô thích động cơ DC lớn vì momen xoắn khởi động cao, đặc biệt là động cơ dây quấn nối tiếp, tốc độ điện áp thay đổi theo đầu vào.

Động cơ DC
Động cơ DC trong xe điện

6. Quạt trần sử dụng động cơ DC và AC có điểm gì khác nhau?

6.1. Công suất

  • Công suất của quạt trần động cơ DC từ 35 – 60W
  • Công suất của quạt trần động cơ AC lớn hơn 80W

Động cơ DC tiêu thụ ít năng lượng hơn có khả năng tiết kiệm điện hơn động cơ AC

6.2. Nhiễu điện

Quạt trần với động cơ DC sẽ có độ nhiễu điện nhỏ hơn quạt trần với động cơ AC. Thiết bị sử dụng dòng điện một chiều để chống nhiễu điện và bảo vệ độ nhạy của sản phẩm trong thời gian dài sử dụng.

6.3. Độ bền

  • Động cơ DC hoạt động trung bình trên 15 năm
  • Động cơ AC trung bình dưới 10 năm

6.4. Về tiếng ồn khi sử dụng

Quạt trần sử dụng động cơ DC không chỉ hoạt động hiệu quả mà còn rất êm ái, không tạo ra quá nhiều tiếng ồn. Chính vì vậy động cơ DC rất được sử dụng phổ biến trong ngành quạt trần.

6.5. Trọng lượng

Động cơ DC nhẹ hơn khoảng 30% so với động cơ AC, bởi vậy trong quá trình lắp đặt sẽ dễ dàng và an toàn hơn.

6.6. Điện áp sử dụng

Quạt trần DC sử dụng điện áp rất thấp nhưng lại cho hiệu suất gió hiệu quả thường là 5V, 12V, 24V.

6.7. Về giá thành

Với những ưu điểm trên thì động cơ DC sẽ có giá thành cao hơn đáng kể so với động cơ AC. Tuy nhiên, giá thành của sản phẩm còn phụ thuộc vào kiểu dáng, thương hiệu mà bạn lựa chọn.

động cơ dc
Quạt trần động cơ DC

7. LuxuryFan chuyên cung cấp quạt trần động cơ DC chính hãng, giá tốt

Quạt trần LuxuryFan với nhiều năm kinh nghiệm trên thị trường quạt trần, cùng với đội ngũ nhân viên chuyên nghiệp chúng tôi luôn tự hào là đơn vị chuyên cung cấp quạt trần nhập khẩu chính hãng hàng đầu tại thị trường Việt Nam. Chất lượng dịch vụ của chúng tôi được đánh giá cao từ nhiều khách hàng trên cả nước. Đến với Quạt trần LuxuryFan, bạn sẽ nhận được chất lượng dịch vụ như:

  • Bảo hành động cơ quạt trần trọn đời.
  • Giao hàng nhanh và lắp đặt miễn phí trong nội thành Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh.
  • Hỗ trợ lắp đặt tại nhà.
  • Giá cả phải chăng phù hợp với nhiều khách hàng.
  • Đa dạng mẫu mã, kiểu dáng thiết kế

Nếu bạn quan tâm đến các sản phẩm của Quạt trần LuxuryFan hãy liên hệ với chúng tôi theo số hotline 0843 553 455 hoặc truy cập website quattranmy.com để được hỗ trợ tư vấn 24/7. Trên đây là những thông tin của LuxuryFan về động cơ DC là gì? Hy vọng bài viết trên đã cung cấp được nhiều thông tin hữu ích cho bạn. Cảm ơn bạn đã theo dõi