Chƣơng 3 CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA XE ĐIỆN
3.2 Động cơ điện sử dụng trê nô tô điện
3.2.5.3 Nguyên lý hoạt động động cơ từ trở thay đổi
Rotor của SRM đƣợc coi là nằm ở vị trí đồng trục so với 1 pha xác định nào đó nếu nhƣ tại thời điểm có điện cảm của cuộn dây pha là lớn nhất và rotor đƣợc gọi là vị trí lệch trục với một pha xác định nếu nhƣ điện cảm đạt giá trị nhỏ nhất, còn ở các vị trí khác nhau thì rotor sẽ đƣợc gọi là vị trí mất đồng trục.
Khi một cuộn dây pha đƣợc dẫn dịng, rotor của SRM ln có xu hƣớng chuyển động về phía cực stator có cuộn dây dẫn dịng để có giá trị điện cảm là lớn nhất (vị trí đồng trục) và điều này làm cho từ năng trong cuộn dây đạt giá trị lớn nhất. Để duy trì chuyển động quay, một hệ thống điều khiển điện tử chuyển đổi thứ tự trên cuộn dây của các cực stator liên tiếp để từ trƣờng của stator dẫn cực rotor, kéo nó về phía trƣớc. Thay vì sử dụng cổ góp cơ học để chuyển đổi dòng điện cuộn dây nhƣ trong động cơ truyền thống, động cơ từ trở thay đổi sử dụng cảm biến vị trí điện tử để xác định góc của trục rotor và thiết bị điện tử để chuyển đổi cuộn dây stator. Động cơ từ trở thay đổi khơng có hiện tƣợng trƣợt giúp bạn có thể biết chính xác vị trí của rotor, cho phép động cơ đƣợc quay nhanh chậm tùy ý [11].
57 Trong hình 3.50, giả thiết rằng: tại một thời điểm 0 (lúc bắt đầu cuộn dây pha đƣợc cấp nguồn), rotor nằm ở vị trí mất đồng trục hình 3.50a, rotor sẽ bị kéo chuyển động về phía cực của pha đang dẫn dòng để đạt đƣợc trạng thái đồng trục. Do đó khi cấp nguồn pha A rotor sẽ bị kéo về phía stator nhƣ Hình 3.50b, lúc này nếu ngắt dịng pha A và pha D đƣợc cấp nguồn khi đó rotor tiếp tục đƣợc kéo về vị trí đồng trục nhƣ Hình 3.50c. Tiếp đến ta cấp nguồn pha C rồi đến pha B, do đó trình tự đóng ngắt cuộc dây pha vào nguồn một chiều là: A, D, C, B, A... để tạo ta chuyển động quay theo chiều kim đồng hồ [11].
Phân tích tƣơng tự, để đảo chiều quay của SRM thì trình tự đóng ngắt các cuộn dây pha vào nguồn một chiều là A, B, C, D, A..
Hình 3.50: Thứ tự quay của rotor quay theo chiều kim đồng hồ [11]
Nhƣ đã đề cập ở trên, khi một cuộn dây pha stator đƣợc đóng vào nguồn và rõ ràng mô-men sinh ra sẽ kéo rotor chuyển động theo một hƣớng làm điện cảm tăng dần cho tới khi giá trị của điện cảm là lớn nhất (tƣơng ứng với vị trí đồng trục).
Giả thiết rằng khơng có hiện tƣợng từ dƣ trong lõi thép và không xét tới chiều của dòng điện trong cuộn dây pha của SRM thì mơ-men ln có chiều hƣớng kéo rotor chuyển động về vị trí đồng trục gần nhất. Vì thế chiều của mơ-men dƣơng chỉ đƣợc xác
58 định khi rotor nằm ở vị trí lệch trục và vị trí đồng trục tiếp theo cùng chiều với chiều quay của rotor. Hay nói một cách khác là mô-men dƣơng chỉ đƣợc sinh ra khi rotor quay theo chiều làm điện cảm của SRM tăng dần. Nếu số cực của stator và số răng của rotor là nhƣ nhau thì mỗi một pha của stator khi đƣợc đóng vào nguồn thì có thể tạo ra mơ-men quay trên một nửa phần bề mặt của răng rotor tƣơng ứng và kết quả là để tạo ra mô-men quay thì cần ít nhất 2 cặp dây stator đƣợc cấp nguồn tại bất kỳ vị trí nào của rotor. Vì vậy mà SRM ln có cấu tạo với số cực của stator bao giờ cũng nhiều hơn số răng của rotor. Nhƣ vậy, để tạo ra đƣợc mô-men dƣơng cuộn dây pha stator phải đƣợc cấp nguồn trong khi điện cảm cuộn dây pha này tăng dần. Tƣơng tự nhƣ vậy, để hãm động cơ, thì cuộn dây pha phải đƣợc cấp nguồn khi điện cảm trong cuộn dây pha này giảm dần [3].