Động cơ chổi than DC là gì?

Động cơ DC có chổi than là một loại thiết bị truyền động cổ điển chuyển đổi trực tiếp dòng điện một chiều thành chuyển động quay cơ học. Loại động cơ này có cấu tạo đơn giản và được sử dụng rộng rãi, thường thấy trong các thiết bị gia dụng, đồ chơi điện và một số thiết bị nhỏ trên ô tô.

Sau đây là phần giới thiệu chi tiết về động cơ DC chải :

1. Cấu trúc cốt lõi

Cấu trúc bên trong của động cơ DC có chổi than chủ yếu bao gồm một số bộ phận:
Stator (bộ phận cố định): Thường là nam châm vĩnh cửu được gắn vào thành trong của vỏ, có nhiệm vụ cung cấp từ trường ổn định.
Rôto (bộ phận quay): Một cuộn dây quay nằm ở trung tâm, nơi có dòng điện chạy qua để tạo ra lực từ.
Bàn chải: Đây là đặc điểm cốt lõi của nó. Chổi than thường được làm bằng carbon và tiếp xúc chặt chẽ với cổ góp quay.
Cổ góp: Nằm trên trục rôto, nó hoạt động cùng với chổi than để chuyển hướng dòng điện.

2. Nguyên tắc làm việc

Nguyên lý làm việc của động cơ này sử dụng nguyên lý từ tính “cực trái hút nhau, cùng dấu đẩy nhau”:
Khi dòng điện chạy qua chổi than vào cuộn dây rôto, cuộn dây sẽ tạo ra từ trường.
Từ trường của rôto tương tác với từ trường của stato ngoài, tạo ra lực đẩy làm trục trung tâm quay.
Để đảm bảo động cơ quay liên tục theo một hướng, cổ góp sẽ tự động thay đổi chiều dòng điện trong cuộn dây mỗi khi rôto quay một góc nhất định, đảm bảo luôn có lực đẩy.

3. Ưu điểm chính

Điều khiển đơn giản: Chỉ cần kết nối nó với nguồn điện DC (chẳng hạn như pin) và nó bắt đầu quay. Kiểm soát tốc độ cũng thuận tiện; điện áp cao hơn dẫn đến quay nhanh hơn và điện áp thấp hơn dẫn đến quay chậm hơn.
Momen khởi động cao: Loại động cơ này có thể tạo ra công suất đáng kể khi khởi động, thích hợp khi khởi động với tải nặng.
Giá thành thấp: Do cấu trúc đơn giản nên sản xuất không tốn kém và dễ sửa chữa.

4. Bảo trì và hạn chế

Do sự tiếp xúc vật lý trong động cơ DC có chổi than nên trong quá trình sử dụng sẽ phát sinh một số vấn đề khó tránh khỏi:
Mài mòn cơ học: Do chổi than và cổ góp liên tục cọ xát với nhau nên chổi than sẽ bị mòn theo thời gian và cần phải thay thế thường xuyên.
Đánh lửa: Ma sát và chuyển mạch dòng điện có thể tạo ra tia lửa nhỏ bên trong, cần đặc biệt chú ý trong môi trường dễ cháy hoặc nổ. Tiếng ồn khi vận hành: So với động cơ không chổi than, tiếng ồn ma sát của nó dễ nhận thấy hơn một chút.