Khái quát về động cơ điện một chiều

Động cơ điện một chiều là động cơ hoạt động với dòng điện một chiều. Trong công nghiệp, động cơ điện một chiều được sử dụng ở những nơi yêu cầu momen mở máy lớn và điều chỉnh tốc độ trong một phạm vi rộng.

Cấu tạo của động cơ điện một chiều gồm 2 phần chính: stato và roto. Stato của động cơ thường là nam châm vĩnh cửu, hay nam châm điện. Roto có các cuộn dây quấn và được nối với nguồn một chiều. Một bộ phận quan trọng của động cơ điện một chiều là bộ phận chính lưu. Nó có nhiệm vụ đổi chiều dòng điện trọng khi chuyển động quay của roto là liên tục. Thông thường bộ phận này gồm 1 cổ góp và 1 chổi than tiếp xúc với cổ góp.

+ Nguyên tắc hoạt động của động cơ điện một chiều:

Khi đặt lên dây quấn kích từ một điện áp Uk nào đó, trong dây quấn kích từ sẽ xuất hiện dòng điện kích từ Ik. Dòng kích từ này sẽ sinh từ thông chạy trong mạch từ của động cơ. Nếu ta đặt lên mạch phần ứng của động cơ một điện áp U thông qua hệ thống chổi than và cổ góp thì trong dây quấn phần cứng sẽ có dòng điện I chạy qua. Tương tác giữa dòng điện phần ứng I và từ thông kích từ sẽ sản sinh ra một momen điện từ. Giá trị của momen điện từ được tính như sau:

Với K là hệ số kết cấu của động cơ. Momen điện từ này kéo phân ứng của động cơ quay quanh trục. Trong các máy điện một chiều lớn, người ta có nhiều cuộn dây nối ra nhiều phiến góp khác nhau trên cổ góp. Nhờ vậy dòng điện và lực quay được liên tục và hầu như không bị thay đổi theo các vị trí khác nhau của roto.

+ Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều:

Sơ đồ thay thế động cơ điện một chiều kích từ độc lập

Từ sơ đồ thay thế của động cơ, ta có phương trình cần bằng điện áp:

Uư = Eư + (Rư +  Rr)Iư

Trong đó: Uư là điện áp phần cứng, Eư là suất điện động phần ứng, Rư là điện trở phần ứng, Rr điện trở phụ mạch phần ứng với Rư = rư + rcf + ri + rcl rư là điện trở cuộn dây phần ứng, rcf là điện trở cuộn cực từ phụ,  ri là điện trở cuộn bù, rcl là điện trở tiếp xúc giữa chổi than và phiến góp.

Sức điện động Eư của động cơ được xác định qua sơ đồ sau:

Sơ đồ đặc tính cơ của động cơ điện một chiều

Hầu hết các thiết bị có trang bị động cơ điện một chiều thường là cầu trục, cổng trục và một vài phụ kiện cầu trục khác.