2.2.2.1. Ưu điểm
- Không sử dụng chổi than nên gần như không bị ảnh hưởng bởi ma sát. - Động cơ có tuổi thọ cao, hoạt động bền bỉ, ít bị hư hỏng.
- Dễ làm mát hơn do các cuộn dây đặt trên Stator.
- Mật độ công suất lớn hơn động cơ một chiều truyền thống. - Đặc tính tốc độ/ mô – men tuyến tính tốt.
- Tỷ lệ công suất/ khối lượng cao.
- Tỷ lệ mô – men / quán tính lớn nên tăng/ giảm tốc nhanh. - Hiệu suất cao do sử dụng nam châm vĩnh cữu.
- Kết cấu nhỏ gọn nên dễ dàng thiết kế, tính toán, thi công cũng như tháo lắp khi cần thiết. - Dải tốc độ rộng.
- Vận hành nhẹ nhàng ( dao động của mô – men nhỏ) thậm chí ở tốc độ thấp ( đểđạt được
điều khiển vị trí một cách chính xác).
2.2.2.2. Nhược điểm
- Động cơ BLDC phải được điều khiển bằng bộđiều khiển riêng với điện ngõ ra dạng xung vuông và cảm biến Hall được đặt bên trong động cơđể xác định vị trí Rotor. - Nếu dùng các loại nam châm sắt từ chúng dễ từ hóa nhưng khả năng tích từ không cao,
dễ bị khử từ và đặc tính từ của nam châm bị giảm khi tăng nhiệt độ.
2.2.3. Nguyên lý hoạt động của động cơ BLDC
Hình 2.37. Sơđồ cấp điện cho các cuộn dây Stator.
Đểđộng cơ BLDC hoạt động thì cần biết được vị trí chính xác của rotor để điều khiển quá trình đóng ngắt các khóa bán dẫn, cấp nguồn cho các cuộn dây stator theo trình tự hợp lý. Mỗi trạng thái chuyển mạch có một trong các cuộn dây ( như pha A) được cấp điện dương ( dòng đi vào trong cuộn dây pha A), cuộn dây thứ 2 ( pha B) được cấp điện âm ( dòng từ cuộn dây đi ra pha B) và cuộn thứ 3 ( pha C) không cấp điện. mô – men sinh ra do tương tác giữa từ trường tạo ra bởi những cuộn dây của stator với nam châm vĩnh cửu. Một cách lí tưởng, mô – men lớn nhất xảy ra khi 2 từ trường lệch pha nhau một góc 900 và giảm xuống khi chúng di
chuyển. Để giữđộng cơ quay, từ trường tạo ra bởi những cuộn dây stator phải quay “đồng bộ” với từ trường của rotor một góc α.
2.3. Khảo sát băng thửđộng cơđiện 2.3.1. Giới thiệu băng thửđộng cơđiện
Băng thử hay còn gọi là dyno là thiết bị dùng để đo đồng thời mômen xoắn và tốc độ
quay (RPM) của động cơđốt trong hoặc động cơđiện để tính được công suất tức thời của nó.
Hình 2.38. Băng thửđộng cơ xe điện.
2.3.2. Phân loại các loại băng thử công suất
Đo công suất động cơở sau bánh đà của động cơ
Các cơ sở thử nghiệm động cơ khác nhau đáng kể về cách đánh giá năng lượng và hiệu suất, có nhiều buồng thử nghiệm được thiết kế cho các chuyên gia, chẳng hạn như thử nghiệm sản xuất hoặc nghiên cứu tiếng ồn động cơ, dầu bôi trơn hoặc khí thải.
Đo công suất động cơở các bánh xe bằng cách cho xe chạy lên bàn thử.
Thông thường, đo công suất của xe tại các bánh xe thường dùng cho các mục đích sau: - Kiểm tra phanh.
- Thử nghiệm sản xuất cuối dòng.
- Kiểm tra chứng nhận tiêu chuẩn khí thải hoặc cài đặt thử nghiệm. [8] - Buồng thử nghiệm dao động tiếng ồn (NVH). [8]
- Kiểm tra động lực học khung gầm trong hầm gió. [8] - Kiểm tra động lực học mỗi bánh xe độc lập.
2.3.3. Phân loại các cách tạo tải động cơ
Trên thế giới hiện nay có nhiều loại băng thử công suất với các cách tạo tải cho động cơ
khác nhau, nhưng điển hình nhất là ba cách tạo tải sau
2.3.3.1. Phanh hấp thụ nước hoặc dầu
Hình 2.39. Sơđồ cấu tạo băng thử phanh loại nước.
Về cơ bản loại băng thử sử dụng nước hoặc dầu để hấp thụ mô – men của động cơ có nguyên lý giống như ly hợp thủy động. Khi đĩa Rotor quay nhanh với số vòng quay tương
đương số vong quay của động cơ, các phần tử nước chuyển động dọc theo biên dạng cánh của
đĩa rotor theo hướng ly tâm. Sau đó đi dọc theo biên dạng cánh trên stator theo hướng hướng tâm. Lực va đập của các phần tử nước vào đĩa Stator làm đĩa Stator có xu hướng quay theo đĩa Rotor. Nhưng đĩa Stator được ghì lại bởi bộđo lực. Lực ma sát giữa các lớp nước hoặc dầu sẽ
cản trở chuyển động quay của đĩa Rotor với đĩa Stator, lực ma sát này có xu hướng kéo Stator quay theo Rotor. Lực kéo đó được tính nhờ vào cảm biến lực được gắn trên Stator hay
còn là vỏ của bộ tạo tải. Từ lực kéo tính được đó ta có thể tính được mô – men mà bộ tạo tải hấp thụđược từđộng cơ. Lực ma sát và lực va đập của các phần tử nước này đóng vai trò như
là tải tác dụng lên động cơ. Với băng thử sử dụng cách tạo tải như trên thì chi phí để đầu tư
thấp hơn các kiểu khác và phù hợp để thử nghiệm các loại động cơđốt trong và động cơđiện với dải công suất lớn.
Hình 2.40. Hình cắt của một băng thử phanh nước thực tế với đồng hồđo lực.