4.4.1. Giới thiệu về động cơ điện DC
Hiện nay, động cơ điện trang bị trên ôtô có rất nhiều loại khác nhau như: Động cơ một chiều cóchỗi than, động cơ xoay chiều không đồng bộ, động cơ xoay chiều đồng bộ, động cơ xoay chiều từ trở và động cơ một chiều không chỗi than. Xét về đặc tính cơ của động cơ điện thì động cơ điện một chiều sẽ cung cấp một momen kéo tốt hơn động cơ điện xoay chiều. Tuy nhiên loại động cơ điện một chiều có chỗi than thì tuổi thọ không cao, trong quá trình vận hành đòi hỏi phải bảo dưỡng chỗi than. Còn động cơ điện một chiều khôngchỗi than thì có rất nhiều ưu điểmtuy giá thànhhơi cao. Động cơ xoay chiều có nhược điểm là hệ thống điều khiển phức tạp, cần có bộ biến tần để biến đổi điện một chiều (DC) từ ắc quy thành dòng điện xoay chiều (AC) để cung cấp cho động cơ. Ta chọn loại động cơ điện một chiều không có chỗi than làm nguồn động lực cho xe thiết kế.
Cấu tạo của động cơ gồm có 2 phần: stato đứng yên và rôto quay so với stato. Phần cảm (phần kích từ-thường đặt trên stato) tạo ra từ trường đi trong mạch từ, xuyên qua các vòng dây quấn của phần ứng (thường đặt trên rôto). Khi có dòng điện chạy trong mạch phần ứng, các thanh dẫn phần ứng sẽ chịu tác động bởi các lực điện từ theo phương tiếp tuyến với mặt trụ rôto, làm cho rôto quay. Chính xác hơn, lực điện từ trên một đơn vị chiều dài thanh dẫn là tích có hướng của vectơ mật độ từ thông B và vectơ cường độ dòngđiện I. Dòngđiện phần ứng được đưa vào rôto thông qua hệ thống chỗi than và cổ góp. Cổ góp sẽ giúp cho dòng điện trong mỗi thanh dẫn phần ứng được đổi chiều khi thanh dẫn đi đến một cực từ khác tên với cực từ mà nó vừa đi qua (điều này làm cho lực điện từ được sinh ra luôn luôn tạo ra mômen theo một chiều nhất định).
Theo cách kích thích từ thì động cơ điện một chiều có rất nhiều loại. Theo cách phân loại này thì có các loại động cơ điện như:
+ Động cơ điện một chiều kích từ độc lập: Bao gồm động cơ kích thích bằng nam châm vĩnh cửu hay kích thích điện từ. Loại kích thích bằng nam châm vĩnh cữu chỉ dùng cho các loại động cơ có công suất nhỏ (cỡ vài chục W). Loại kích thích điện từ có dây quấn lấy điện từ ắc quy lưới điện một chiều và được dùng trong trường hợp điều chỉnh điện áp trong phạm vi rộng, công suất lớn và điện áp thấp hoặc điện áp cao.
+ Động cơ điện một chiều tự kích thích: Tuỳ theo cách nối các dây quấn kích thích ta có:
- Động cơ điện một chiều kích thích song song. - Động cơ điện một chiều kích thích nối tiếp. - Động cơ điện một chiều kích thích hỗn hợp.
U It