Động cơ Không Chổi Than là Gì? Cấu Tạo, Nguyên Lý, Cách Chọn

Động cơ điện là một trong những phát minh vĩ đại làm thay đổi cuộc sống của con người, chúng xuất hiện trên các thiết bị gia dụng hàng ngày đến những cỗ máy công nghiệp phức tạp. Động cơ điện dần trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống ngày nay, đặc biệt là động cơ không chổi than (BLDC), với hiệu suất cao vượt trội, tuổi thọ dài và hoạt động êm ái. Vậy động cơ động cơ chổi than là gì? Có cấu tạo và nguyên lý hoạt động ra sao? Cùng DMT Solar khám phá chi tiết về loại động cơ này ngay sau đây nhé!

1. Động cơ điện là gì? Có những loại nào?

Động cơ điện là thiết bị chuyển đổi từ điện năng lượng thành cơ năng, giúp tạo ra chuyển động quay. Hoạt động dựa trên nguyên lý tương tác giữa từ trường và dòng điện. Động cơ điện ngày nay được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày và sản xuất công nghiệp, từ những máy móc công nghiệp động cơ bơm, nén khí,... đến những động cơ gia dụng như máy giạt, quạt, máy ép,....

Với việc chúng được sử dụng rộng rãi, nên từ đó cũng phát sinh nhiều nhu cầu, mỗi loại sẽ đáp ứng nhu cầu sử dụng khác nhau, cấu tạo và nguyên lý hoạt động cũng có phần khác nhau. Nhưng tựu chung được chia thành hai loại chính là động một chiều (DC) và động cơ xoay chiều (AC).

2. Motor không chổi than là gì?

Động cơ không chổi than hay BLDC (Brushless DC motor) là một loại động cơ điện một chiều không sử dụng chổi than để truyền dòng điện vào roto. Thay vào đó, chúng sử dụng nam châm vĩnh cửu (rôto) và cuộn dây điện (stato) để tạo ra chuyển động quay. Từ đó giúp giảm ma sát, tăng hiệu cao hiệu suất và kéo dài tuổi thọ của động cơ.

Động cơ BLDC - động cơ không chổi than là một loại động cơ đồng bộ, điều này có nghĩa là tốc độ quay của roto bằng với tốc độ quay của từ trường. Từ đó có thể dễ dàng điều khiển mô men xoắn và tốc độ quay của động cơ chính xác và ổn định nhất.

3. Cấu tạo động cơ không chổi than

Sơ với động cơ chổi than thì mô tơ không chổi than (động cơ BLDC) có cấu tạo đơn giản hơn, gồm những phần chính sau đây:

• Stator (Phần tĩnh): Thường gồm các lõi thép, cuộn dây và khung cố định. Khi dòng điện chạy qua các cuộn dây này, từ trường sẽ được tạo ra.
• Rotor (Phần quay): Gắn với nam châm vĩnh cửu và quay theo từ trường được tạo ra bởi stator. Về cơ bản thì giống với các loại động cơ nam châm vĩnh cửu khác.
• Hall sensor: Cảm biến Hall là một linh kiện điện tử có khả năng phát hiện sự thay đổi của từ trường. Khi đặt một cảm biến Hall gần một từ trường, nó sẽ tạo ra một điện áp tương ứng với cường độ của từ trường đó. Hãy hình dung nó như một "cặp mắt" giúp động cơ biết được chính xác nó đang ở vị trí nào.
• Bộ điều khiển động cơ bldc: Có nhiệm vụ xử lý tín hiệu từ cảm biến Hall, tính toán các tín hiệu và điều khiển quá trình hoạt động của động cơ BLDC. Có thể hiểu đơn giản là giúp điều chỉnh tốc độ và hướng quay của động cơ.

4. Nguyên lý hoạt động của mô tơ không chổi than

Nguyên lý hoạt động của động cơ DC không chổi than hoạt động dựa trên nguyên lý từ trường tạo lực điện động. Khi dòng điện chạy qua các cuộn dây trong stator, từ trường sẽ được tạo ra. Từ trường này tương tác với nam châm vĩnh cửu trên rotor, tạo ra lực kéo làm rotor quay. Bộ điều khiển điện tử sẽ điều khiển quá trình chuyển mạch dòng điện để tạo ra mô-men xoắn, tốc độ và hướng quay mong muốn.

5. Ưu nhược điểm của động cơ không chổi than

Qua phần nội dung trên, bạn đã có thể hiểu được động cơ không chổi than cấu tạo và nguyên lý hoạt động ra sao? Vậy chúng có ưu điểm gì so với những loại động khác? Nhược điểm ra sao? Cùng tìm hiểu qua phần tóm tắt dưới đấy nhé.

Ưu điểm động cơ DC không chổi than

• Hiệu suất cao: Có khả năng chuyển đổi 85-90% điện năng thành cơ năng, do không có ma sát từ chổi than.
• Tuổi thọ cao: Động cơ không chổi than không những hoạt động êm ái, ít rung lắc mà còn khắc phục hoàn toàn yếu điểm thường xuyên bị hỏng hóc do chổi than bị mài mòn, từ giúp tăng thời gian sử dụng dung hơn đáng kể.
• Ổn định: Động cơ BLDC hoạt động êm ái, ít tiếng ồn, ít rung lắc, có khả năng hoạt động trong môi trường nhiệt độ, độ ẩm cao và có khả năng chịu đựng va đập.
• Khả năng điều khiển tốt: Với việc được trang bị bộ điều khiển điện tử, động cơ không chổi than có thể điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn theo mong muốn một cách chính xác, còn giúp việc khởi động và dừng động cơ mượt mà không gây ra hiện tượng sốc động cơ.
• Kích thước nhỏ gọn: Cấu trúc động cơ không chổi than cho phép thiết kế nhỏ gọn, nhẹ nhàng mà vẫn đảm bảo hiệu suất cao. Có thể dễ dàng trang bị trên các thiết bị nhỏ như đồ gia dụng.
• Ít nhiễu điện tử: Động cơ không chổi than không làm phát ra tia lửa điện, từ đó đặc biệt hữu ích trong các thiết bị điện từ nhạy cảm.
• Có thể ứng dụng rộng rãi: Động cơ điện không chổi than được sử dụng trên hầu hết các thiết bị gia dụng hiện nay như máy giặt, máy xay, máy khoan, quạt, máy hút bụi,....đặc biệt động cơ BLDC còn được sử dụng trên máy bay không người lái và ô tô điện ngày nay.

Nhược điểm

Động cơ điện không chổi than sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội so với những loại động cơ khác nên thường có giá thành cao hơn so với động cơ chổi than. Với việc có thể kiểm soát chính xác tốc độ và mô-men xoắn của động cơ nên cấu trúc của hệ thống cũng phức tạp hơn do có bộ điều khiển nhận tín hiệu từ cảm biến hall và thực xử lý nhanh chóng nhất.

6. Đặc tính cơ học và đặc tính làm việc của động cơ không chổi than 

Đặc tính cơ và đặc tính làm việc của động cơ là hai khía cạnh khác nhau nhưng có liên quan đến cách mà động cơ hoạt động và hiệu suất của nó. Cùng DMT Solar tham khảo trong phần dưới đây nhé!

Đặc tính cơ của động cơ BLDC

Đặc tính cơ của động cơ không chổi than mô tả mối quan hệ giữa tốc độ, mô-men xoắn và công suất của động cơ. Động cơ không chổi than có thể cung cấp mô-men xoắn cao ở tốc độ thấp và vẫn duy trì mô-men xoắn ổn định ở tốc độ cao.

Đặc tính làm việc của mô tơ không chổi than

Đặc tính làm việc của động cơ không chổi than mô tả cách động cơ hoạt động trong điều kiện thực tế, bao gồm khả năng xử lý tải, hiệu suất và độ bền của động cơ trong quá trình sử dụng. 

Động cơ BLDC có hiệu suất cao, khả năng điều khiển tốc độ linh hoạt, đặc biệt có khả năng cho mô-men xoắn cao ngay cả ở tốc độ thấp, hoạt động êm ái, liên tục trong thời gian dài mà ít bị nóng và hỏng hóc hơn.

7. Ứng dụng của động cơ không chổi than

Động cơ không chổi than (BLDC) được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nhờ có hiệu suất cao, độ bền và khả năng hoạt động êm ái. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của động cơ không chổi than mà DMT Solar tổng hợp được, cùng tham khảo nhé:

• Xe điện và xe đạp điện: Động cơ BLDC được sử dụng rộng rãi trong các loại xe điện, bao gồm ô tô điện và xe đạp điện, nhờ vào khả năng cung cấp mô-men xoắn cao và hiệu suất năng lượng tốt.
• Thiết bị gia dụng: BLDC được tích hợp trong nhiều thiết bị gia dụng như quạt điện, máy lạnh, máy giặt và máy hút bụi, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm tiếng ồn.
• Máy bay không người lái (Drone): Động cơ không chổi than là lựa chọn lý tưởng cho drone nhờ vào khả năng cung cấp tốc độ cao và độ chính xác trong điều khiển, giúp drone bay ổn định và hiệu quả.
• Thiết bị y tế: Trong lĩnh vực y tế, động cơ BLDC được sử dụng trong các thiết bị như máy thở, máy bơm và các thiết bị hỗ trợ bệnh nhân khác, đảm bảo hoạt động êm ái và đáng tin cậy.
• Công nghiệp tự động hóa: Động cơ BLDC được sử dụng trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp, bao gồm robot công nghiệp, băng chuyền.

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

Chắc hẳn bạn đã thấy rất nhiều về 2 loại động cơ chổi than và động cơ không chổi than khi tìm hiểu các thiết bị gia dụng, máy bơm,....Vậy chúng có gì khác nhau, loại động cơ nào tối ưu và vượt trội hơn, xem bảng so sanh dưới đây nhé!

Cách chọn mua động cơ không chổi than

Việc lựa chọn động cơ không chổi than (BLDC) phù hợp cho ứng dụng của bạn là một quyết định quan trọng. Để đưa ra lựa chọn đúng đắn, bạn cần xem xét một số yếu tố sau:

1. Xác định yêu cầu cho việc sử dụng động cơ không chổi than

Đẻ có thể chọn được motor không chổi than phù hợp nhất, bạn cần xác định một số yếu tố như mô-men xoắn, tốc độ, công suất, điện áp, môi trường có thể làm việc, kích thước và trọng lượng của động cơ, độ chính xác (về tốc độ), và một phần không thể thiếu đó là tuổi thọ hoạt động của động cơ (thời gian động cơ có thể hoạt động liên tục).

2. Một số yếu tố kỹ thuật cần xem xét

Sau khi đã xác định được động cơ phù hợp với nhu cầu của bạn, nếu bạn quan tâm và am hiểu hơn về mặt kỹ thuật có thể xem xét thêm những yếu tố như đó là loại động cơ gì?( ba pha/ hai pha/ một pha/ có hay không có cảm biến/ rotor loại gì?,...), motor không chổi than chế tạo từ vật liệu gì?, mức độ tiếng ồn của động cơ, độ rung lắc, và đặc biệt là khả năng bảo vệ khi động cơ bị nóng quá mức, quá dòng, ngắn mạch,....

3. So sánh các động cơ, thương hiệu, giá cả 

So sánh giữa nhưng động cơ có cùng thông số kỹ thuật như công suất, mô-men xoắn(Nm), tốc độ quay (RPM), điện áp, kích thước và trọng lượng,...

Ngoài việc so sánh các thông số kỹ thuật bạn cũng nên quan tâm đến thương hiệu, chế độ bảo hành, giá thành của mô tơ không chổi than. Cân đối giữa chi phí và những tính năng cần thiết cho chu cầu sử dụng motor của bạn sao cho phù hợp nhất.

Một số lưu ý mà DMT Solar đúc kết được gửi đến bạn khi chọn động cơ BLDC:

• Đừng chỉ dựa vào giá cả: Chất lượng và hiệu suất của động cơ quan trọng hơn giá cả.
• Lựa chọn động cơ có công suất dư: Điều này giúp động cơ hoạt động ổn định hơn và kéo dài tuổi thọ.
• Xem xét đến môi trường làm việc: Chọn động cơ phù hợp với điều kiện làm việc khắc nghiệt.
• Đảm bảo tính tương thích: Động cơ phải tương thích với các thiết bị khác trong hệ thống.

Ví dụ: Nếu bạn muốn chọn động cơ BLDC cho một chiếc drone, bạn cần xem xét các yếu tố như:

• Mô-men xoắn: Đủ lớn để nâng cánh quạt.
• Tốc độ: Cao để tạo ra lực đẩy lớn.
• Trọng lượng: Càng nhẹ càng tốt để tăng thời gian bay.
• Kích thước: Phù hợp với khung của drone.
• Hiệu suất: Để tăng thời gian bay.

Hy vọng, với những thông tin mà DMT Solar tổng hợp trên đây có thể giúp bạn hiểu hơn về động cơ không chổi than, có thể nắm bắt được ưu điểm và điểm vượt trội của động cơ không chổi than so với động cơ chổi than. Việc lựa chọn động không chổi than phù hợp với nhu cầu đòi hỏi bạn cần có kiến thức về mặt kỹ thuật khá nhiều, hiểu rõ mục đích sử dụng động cơ của mình. Những bước trên, phần nào giúp bạn xác định rõ hơn động cơ mà mình cần, để có lựa chọn phù hợp nhất, bạn có thể liên hệ tư vấn viên nơi bán hàng để được tư vấn đúng với nhu cầu nhất.

Một số câu hỏi thương gặp khi tìm hiểu về động cơ không chổi than

Câu hỏi 1: Động cơ không chổi than có cần bảo trì không?

Động cơ không chổi than ít cần bảo trì hơn so với động cơ chổi than, nhưng vẫn cần kiểm tra định kỳ để chúng có thể hoạt động ổn định nhất.

Câu hỏi 2: Làm thế nào để tăng tuổi thọ của động cơ không chổi than?

Để tăng tuổi thọ, bạn nên sử dụng dụng đông cơ có công suất phù hợp, tránh quá tải, bảo quản trong môi trường khô ráo, thường xuyên kiểm tra và bảo dưỡng định kì.

Câu hỏi 3: Động cơ không chổi than có thể hoạt động trong môi trường ẩm ướt không?

Điều này phụ thuộc vào thiết kế và cấp bảo vệ của động cơ. Nếu nhu cầu sử dụng của bạn buộc phải hoạt động trong môi trường ẩm ướt, thì nên lựa chọn những động cơ có khả năng bảo vệ tốt, hoạt động tốt trong môi trường ẩm ướt.

Câu hỏi 4: Motor không chổi than có thể sử dụng cho các thiết bị di động không?

Có, motor không chổi than thường được sử dụng trong các thiết bị di động như drone, xe điện,.....

Câu hỏi 5: Làm thế nào để kiểm tra động cơ không chổi than có hoạt động bình thường không?

Bạn có thể kiểm tra bằng cách đo dòng điện, điện áp, và nhiệt độ của động cơ. Nếu có sự bất thường, cần kiểm tra lại hệ thống điều khiển và các kết nối. Hoặc bạn có thể nhờ đến sự trợ giúp từ những kĩ thuật viên chuyên nghiệp để có thể xác định lỗi và sửa chữa nhanh nhất.