So Sánh Động Cơ Chổi Than Và Động Cơ Không Chổi Than

15 thg 3 2021 17:07

Động cơ chổi than cũng như động cơ không chổi than đều là những loại động cơ cực kỳ phổ biến trong máy móc hiện nay. Vậy ưu nhược điểm của những động cơ này là gì, chúng có cấu tạo, nguyên lý hoạt động ra sao? Bài viết dưới đây sẽ cùng bạn so sánh 2 loại động cơ để người dùng có cái nhìn toàn diện hơn!

Nội dung

1. Động cơ điện là gì? Phân loại
2. Động cơ không chổi than là gì?
3. Cấu tạo động cơ không chổi than
4. Nguyên lý làm việc của động cơ không chổi than
5. Ưu điểm động cơ không chổi than là gì?
6. Ứng dụng lý tưởng cho động cơ
7. So sánh động cơ chổi than và động cơ không chổi than

1. Động cơ điện là gì?

Trước khi đi tìm hiểu động cơ không chổi than, chúng ta hãy cùng nhắc lại khái niệm động cơ điện. Động cơ điện là loại động cơ có khả năng chuyển đổi năng lượng điện được cung cấp trở thành cơ năng. Các động cơ điện có tên gọi khác nhau tùy theo loại công suất (loại AC hoặc DC) và phương pháp mà chúng tạo ra các chuyển động quay. Cụ thể động cơ điện gồm có:

Các động cơ điện có tên gọi khác nhau tùy theo loại công suất

Động cơ DC có chổi than được thiết kế đơn giản và điều khiển rất dễ dàng, chúng được sử dụng rộng rãi để giúp mở và đóng các khay đĩa. Tuy nhiên, có một nhược điểm là chiếc chổi than và cổ góp luôn có xu hướng hao mòn nhanh khi chúng phải tiếp xúc liên tục. Do đó, đòi hỏi bạn phải thay thế và bảo dưỡng định kỳ.

Một động cơ bước thường được điều khiển bằng xung, chúng quay qua 1 góc (bước) cụ thể tương ứng với mỗi xung. Vì vòng quay của chúng được điều khiển chính xác bằng số lượng xung nhận được, do đó các động cơ này được sử dụng rộng rãi để điều chỉnh các vị trí.

Với động cơ đồng bộ, động cơ quay thì chúng đồng bộ với tần số mà dòng điện cung cấp. Những động cơ này thường được ứng dụng trong truyền động các khay quay của chiếc lò vi sóng.

2. Động cơ không chổi than là gì?

Động cơ chổi than (còn gọi là BLDC) là loại động cơ sử dụng cổ góp và chổi than để có thể cung cấp dòng điện cho cuộn dây. Loại động cơ này có 1 cuộn dây nằm trên phần rotor (còn gọi là phần quay của động cơ). Đây là loại động cơ cực kỳ phổ biến hiện nay trên thị trường, được ưa chuộng nhờ mức giá rẻ, cách điều khiển đơn giản.

Còn động cơ không chổi than là loại động cơ có quá trình hoạt động dựa vào từ trường vĩnh cữu và các cảm biến xác định vị trí, chúng không sử dụng chổi than (còn gọi là bàn chải) nhằm giúp triệt tiêu ma sát, giảm thiểu tiếng ổn cho động cơ, giúp cho máy vận hành êm ái và tiết kiệm điện.

3. Cấu tạo động cơ không chổi than

Đúng như tên gọi của chúng, động cơ DC không có chổi than còn gọi là motor không chổi than, chúng không sử dụng chổi than. Với loại động cơ có chổi than, chổi điện sẽ truyền dòng điện thông qua cổ góp vào các cuộn dây nằm trên rôto.

Sơ đồ cấu tạo động cơ không chổi than

Còn động cơ không chổi than sẽ không truyền dòng điện đến các cuộn dây rôto, bởi vì các cuộn dây của chúng không nằm trên rôto. Thay vào đó, rôto chính là một nam châm vĩnh cửu; các cuộn dây của chúng không quay, nhưng thay vào đó chúng sẽ được cố định vào 1 vị trí nằm trên stato. Vì các cuộn dây này không di chuyển nên không cần sử dụng chổi than và cổ góp.

Với động cơ có chổi than, khi chuyển động quay của chúng đạt được bằng cách điều khiển từ trường được tạo ra bởi các cuộn dây nằm trên phần rôto, trong khi đó, từ trường tạo ra bởi nam châm tĩnh của chúng vẫn cố định. Để thay đổi tốc độ quay, các bạn phải thay đổi điện áp bên trong các cuộn dây.

Với động cơ BLDC, phần nam châm vĩnh cửu sẽ quay, chuyển động quay được thực hiện bằng cách tiến hành thay đổi hướng của từ trường được tạo ra từ bên trong các cuộn dây đang đứng yên xung quanh. Để điều khiển được chuyển động quay, các bạn điều chỉnh độ lớn cũng như hướng của dòng điện chạy vào các cuộn dây này.

4. Nguyên lý làm việc của động cơ không chổi than

Nguyên lý làm việc của động cơ không chổi than chính là xác định vị trí của rotor (động cơ làm bằng nam châm vĩnh cửu) nhằm mục đích điều khiển dòng điện chạy vào cuộn dây stator tương ứng, nếu không thì động cơ sẽ không thể thay đổi được chiều quay và cũng không thể khởi động tự động được.

Chính vì nguyên tắc điều khiển động cơ dựa vào vị trí rotor như vậy mà động cơ không chổi than không luôn cần có một bộ điều khiển chuyên dụng nhằm phối hợp với cảm biến hall để có thể điều khiển động cơ.

Động cơ không chổi than có chức năng chính là xác định vị trí của rotor

5. Ưu điểm động cơ không chổi than là gì?

Một lợi thế lớn của động cơ BLDC là tính hiệu quả, vì những động cơ này có thể điều khiển một cách liên tục ở lực quay tối đa (còn gọi là mô men xoắn). Ngược lại, động cơ có chổi than sẽ chỉ đạt mô-men xoắn cực đại tại một số điểm nhất định trong 1 vòng quay. Để động cơ có chổi than có thể cung cấp mô men xoắn giống như mô hình động cơ không chổi than, nó sẽ cần phải sử dụng 1 thanh nam châm lớn hơn. Đây là lý do tại sao ngay cả 1 motor không chổi than mini cũng có thể cung cấp được công suất đáng kể.

Ưu điểm lớn thứ 2 chính là khả năng kiểm soát tốt. Động cơ BLDC có thể được điều khiển, sử dụng theo cơ chế phản hồi, để có thể phân phối chính xác được mô men xoắn và tốc độ quay mà chúng ta mong muốn. Điều khiển chính xác thì đến lượt nó sẽ làm giảm mức tiêu thụ năng lượng, đồng thời sinh nhiệt, và nếu là động cơ chạy bằng pin thì chúng còn giúp kéo dài tuổi thọ của pin.

Động cơ BLDC cũng có độ bền cao và đặc biệt là ít tạo ra tiếng ồn điện nhờ vào chúng không sử dụng chổi than. Bởi lẽ, tiếng ồn điện chính là kết quả của các tia lửa điện mạnh, thường xuất hiện tại các khu vực mà chiếc chổi than đi qua các khe hở bên trong cổ góp. Đây cũng chính là lý do tại sao động cơ BLDC thường được coi là thích hợp hơn để các ứng dụng trong các trường hợp cần tránh nhiễu điện.

6. Ứng dụng lý tưởng cho động cơ

Vì hiệu quả và tuổi thọ của chúng, động cơ BLDC được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị hoạt động liên tục. Chúng từ lâu đã được sử dụng trong động cơ máy giặt, các loại máy điều hòa không khí cũng như các thiết bị điện tử gia dụng khác. Và gần đây, chúng còn xuất hiện trong các loại quạt bởi chúng có hiệu suất cao nên sẽ tiết kiệm được giảm đáng kể lượng điện năng tiêu thụ.

Động cơ BLDC cũng đang được sử dụng để điều khiển máy hút chân không. Bởi lẽ, sự thay đổi trong chương trình điều khiển của chúng sẽ dẫn đến một bước nhảy lớn vượt bậc về tốc độ quay. Đây chính là một ví dụ về khả năng điều khiển bậc nhất của loại động cơ ưu việt này.

Động cơ BLDC hiện nay cũng đang được sử dụng để làm quay ổ đĩa cứng, đồng thời giúp ổ đĩa hoạt động bền bỉ trong suốt thời gian dài, đồng thời hiệu suất năng lượng của chúng cũng góp phần vào việc giảm thiểu năng lượng nên ngày càng được ứng dụng rộng rãi.

Động cơ BLDC hiện nay cũng đang được sử dụng để làm quay ổ đĩa cứng

Động cơ BLDC cũng có thể dùng để thay thế cho động cơ 1 chiều có chổi than đơn giản trong các loại xe golf và xe điện di động. Ngoài việc cho hiệu quả tốt hơn, động cơ BLDC cũng đang được nghiên cứu để áp dụng cho máy bay không người lái.

7. So sánh động cơ chổi than và động cơ không chổi than

Động cơ chổi than và động cơ không chổi than có những ưu nhược điểm dưới đây, nhờ đó bạn có thể biết được mình nên lựa chọn loại nào:

Động cơ có chổi than

Động cơ không có chổi than

Ưu điểm

Hiệu suất luôn ổn định, từ 75 -80%.

Cấu tạo đơn giản nên không cần bộ điều khiển riêng biệt cho động cơ như các loại động cơ không chổi than.

Bật tắt đơn giản chỉ với 1 công tắc

Chi phí ban đầu tương đối rẻ.

Hiệu suất cao, lên đến 85 90%, vận hành cực kỳ nhẹ nhàng, êm ái dù động cơ ở vận tốc thấp hay cao.

Do được kích từ nam châm vĩnh cửu nên có thể giảm tổn hao cho đồng và sắt, đồng thời tiết kiệm năng lượng.

Có thể tăng tốc cũng như giảm tốc chỉ trong thời gian ngắn.

Tiết kiệm được nhiều chi phí bảo trì, thay thế được chổi than và vành trượt.

Độ bền của động cơ cao hơn.

Nhược điểm

Độ bền của động cơ thấp hơn.

Năng lượng bị thất thoát nhiều do sự ma sát giữa chiếc chổi than và roto gây mài mòn cuộn dây.

Phải thay thế chiếc bàn chải (chổi than) đã mòn sau 1 thời gian sử dụng.

Giá thành cao hơn, khó ứng dụng phổ biến trên các sản phẩm.

Hiện nay, ở các cửa hàng bán motor không chổi than, các loại máy móc được trang bị động cơ không chổi than sẽ có giá thành cao hơn rất nhiều so với động cơ có chổi than, vì vậy sẽ gây đắn đo đối với người mua. Do đó, động cơ chổi than sẽ được ứng dụng phổ biến hơn, nhất là trong các loại máy móc có công suất nhỏ sử dụng hằng ngày.

Tuy nhiên, một chiếc máy có động cơ không chổi than sẽ luôn là sự lựa chọn ưu tiên đối với những người có khả năng tài chính tốt và đang tìm kiếm 1 chiếc máy có động cơ bền bỉ, êm ái cùng với công suất lớn.

Một chiếc máy có động cơ không chổi than sẽ luôn là sự lựa chọn ưu tiên

Một chiếc máy có gắn motor không chổi than mini cũng đủ để giúp người dùng tiết kiệm điện, đồng thời đem lại hiệu suất cao đây là điều mà một chiếc máy động cơ chổi than không thể đem lại được. Để mua động cơ không chổi than tốt bạn nên chọn những nhà phân phối lâu năm để đảm bảo motor có độ bền lâu nhất.

Kết luận

Trên đây là bài viết phân tích và so sánh một cách khách quan về động cơ chổi than cũng như động cơ không chổi than. Hy vọng rằng từ những thông tin hữu ích trong bài viết, các bạn sẽ lựa chọn được loại động cơ thực sự phù hợp với nhu cầu công việc của mình!

Nội Dung Có Thể Bạn Quan Tâm:

5.648 reviews