Thông thường, các động cơ điệ có tốc độn từ1000 đến 3000 vòng/phút được nối với hộp gi m tả ốc, đểđạt được yêu cầu tốc độ thấp và mô men xoắn cao (hình
1.10.a). Ngày nay vớ ựi s xu t hi n ấ ệ động cơ BLDCrotor ngoài đã cung c p m t giấ ộ ải
pháp thay thế, đó động cơlà nối trực tiếp với tải mà vẫn đảm bảo tốc độ ấp và mô th men xoắn cao nên có thể triệt tiêu hộp số trong truyền động (hình 1.10.b).
Hình 1.10.a) H truyệ ền động gi m t c; b) H truyả ố ệ ền động tr c tiự ếp.
Truyền động trực tiếp có nhiều ưu điểm hơn so với truyền động hộp số, phần lớn
đến từ việc đơn giản hóa hệthống truyền động. Nh ng lữ ợi thếnày bao gồm [11][12]:
✓ Giảm chi phí bảo dưỡng.
✓ Độ tin cậy cao hơn và động cơ có tuổi thọlâu hơn.
✓ Giảm ti ng n - H p sế ồ ộ ốvà các bộ phận cơ học khác của hệ thống truyền
động như dây đai hoặc ròng rọc là nguồn gây ra tiếng ồn. Nên truyền động trực tiếp đã khắc phục được nhược điể nàym .
✓ Hiệu quảcao hơn - Loại b h p sỏ ộ ốcũng đồng nghĩa với vi c lo i b ệ ạ ỏ
nguồn t n th t tiổ ấ ềm ẩn. T n hao trong h p s ph n l n sinh ra do ma ổ ộ ố ầ ớ sát
giữa các bánh răng.
✓ Giảm trọng lượng - Truyền động tr c tiự ếp có thể nhẹhơn truyền động
thông qua hộp số.
Một sốví dụ ề v truyền động tr c ti p s dự ế ử ụng động cơ BLDC rotor ngoài đã chỉ
ra các lợi thế khác biệt so với truyền động qua h p s . ộ ố
1.1.3.4. Máy giặt
Máy giặt truyền động trực tiếp đang dần thay thếmáy giặt thông thường dùng động cơ điện một chiều hoặc động cơ cảm ứng dẫn động lồng giặt thông qua dây đai và ròng rọc (hình 1.11.a). Ưu điểm chính của máy giặt truyền động trực tiếp (hình 1.11b) đến từ sự triệt tiêu của dây curoa, ròng rọc và cuối cùng là chổi than của động cơ DC. Những thiết bịnày là những b phộ ận yếu của máy giặt và thường
là nguyên nhân gây ra hỏng hóc.
Động cơ máy giặt dành cho thiết bị gia dụng thường có công suất nhỏ hơn 1 kW. Lồng gi t cặ ủa máy quay khoảng 50 vòng/phút trong quá trình giặ vàt lên đến 1500
vòng/ phút hoặc cao hơn trong quá trình vắt [13]. Do đó, động cơ truyền động trực tiếp của máy giặt được hoạt động trên một d i tả ốc độ ớn, điều này đạt đượ l c b ng ằ cách hoạt động trong điều kiện từtrường yếu. Động cơ BLDC được kết nối trực tiếp với lồng giặ . Động cơ này có dạng sóng t sức phản điện động (Back-EMF) hình thang và được cung cấp dòng điện hình chữnhật.
(a) (b)
Hình 1.11.a) Máy giặt thông thường; b) Máy giặt truyền động trực tiếp của LG [14]. 1.1.3.5. Quạt trần
Truyền động trực tiếp có trong quạt trần truyền thống, hoạt động dựa trên động
cơ điệ không đồn ng bộ xoay chiều, mức tiêu thụ năng lượng dao động từ 60-80W, với kích thước động cơ ớn và hiệ l u suất không quá 50% Vì hiệ. u suất thấp nên
nhiều hãng sản xuất quạt đã nhận th y r ng ấ ằ động cơ điệ nam châm vĩnh cửu có n
công suất định mức thấp hơn 40-50% so với động cơ không đồng bộmà vẫn có thể
cung cấp cùng một lưu lượng gió đầu ra. Điều đó có nghĩa là hệ thống quạt sử ụ d ng
động cơ một chiều không chổi than nam châm vĩnh cửu (BLDC-hình 1.12) khoảng 30-40W s thay th mẽ ế ức tiêu thụđiện 60-80W ởđộng cơkhông đồng b xoay ộ
chiều. Đây là một sự tiết kiệm điện năng rấ ớn. Hơn nữt l a, kích thước, khối lượng
động cơ BLDC nhẹhơn nhiều so với động cơ không đồng bộ xoay chiều.
Tuy nhiên khi quạt trần hoạt độ , có thểng nghe thấy tiếng ồn được tạo ra do cánh
quạt cắt qua không khí. Nguyên nhângây ra tiếng ồn có thểlà điệ ừn t hoặc cơ học [15]. Trong khi đó thì bộđiều khiển điệ ửn t được giữbên ngoài quạ nênt, không thể góp phần tạo ra tiếng ồn trong quạt. Vì vậy cần nghiên cứu để giảm tiếng ồn từ cấu tạo quạt trần để nâng cao chất lượng s d ng. ử ụ
1.1.3.3. Một số ứng dụng khác
Truyền động trực tiếp cũng trở nên phổ biến hơn trong các ứng dụng yêu cầu
điều khiển t c ố độvà vị trí chính xác. Các ứng dụng này bao gồm máy công cụ, bàn quay, radar, kính thiên văn…v.v.
Động cơ được sử dụng trong các ứng dụng này được gọi là động cơ servo DC
không chổi than với nam châm ắn trên bề g mặt ro r. to Động cơ có kích thước từ 100
mm đến hơn 2 m [17] và có đường kính khe hở không khí lớn để cung cấp giá trị mô men xoắn cao.