Chƣơng 3 CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA XE ĐIỆN
3.2 Động cơ điện sử dụng trê nô tô điện
3.2.4.3 Nguyên lý hoạt động của động cơ BLDC
Ba cuộn dây sắp xếp trong stator đƣợc ký hiệu A, B và C. Để dễ hình dung ta thay thế rotor bằng một nam châm duy nhất minh họa trong hình 3.38.
48
Hình 3.38: Cấu tạo đơn giản của động cơ DC không chổi than nam châm vĩnh cửu [10]
Khi cho dòng điện chạy qua cuộn dây, một từ trƣờng đƣợc tạo ra và hƣớng của các đƣờng sức từ (các cực của nam châm đƣợc tạo ra) sẽ phụ thuộc vào hƣớng của dòng điện chạy qua cuộn dây.
Nếu chúng ta cung cấp dòng điện cho cuộn dây A để nó tạo ra từ trƣờng và hút nam châm rotor. Vị trí của nam châm rotor sẽ dịch chuyển nhẹ theo chiều kim đồng hồ và sẽ thẳng hàng với A. Tiếp theo dòng điện lần lƣợt qua các cuộn B và C (theo thứ tự đó), thì nam châm rotor sẽ quay theo chiều kim đồng hồ.
Hình 3.39: Sơ đồ đơn giản hóa ngun lý hoạt động của động cơ PM BLDC [10]
Để tăng hiệu suất, chúng ta có thể quấn các cuộn dây đối diện bằng cách sử dụng một cuộn dây đơn để chúng ta có đƣợc lực hút kép. Để tăng hiệu suất hơn nữa có thể cấp điện cho hai cuộn dây đồng thời để một cuộn dây hút nam châm và cuộn dây kia sẽ đẩy nam châm. Trong thời gian này, cuộn thứ 3 sẽ không hoạt động.
49 Để nam châm rotor quay hồn tồn 3600
, có thể áp dụng kết hợp 6 pha của các cuộn dây A, B và C và đƣợc thể hiện trong hình 3.40 sau đây.
Hình 3.40: Sơ đồ hoạt động của các pha và cảm biến Hall của động cơ BLDC [10]
Để biết thời điểm chính xác để chuyển đổi dịng điện là nhờ cảm biến vị trí. Nhiều nhà sản xuất động cơ BLDC cung cấp động cơ có 3 cảm biến vị trí Hall. Mỗi cảm biến xuất ra mức cao 180 độ cho một cuộn dây và mức thấp 180 độ cho cuộn dây khác. Mỗi cảm biến hoạt động cách nhau 60 độ để mỗi đầu ra cảm biến phù hợp với một trong các mạch điện từ. Biểu đồ thời gian thể hiện mối quan hệ giữa các đầu ra cảm biến và điện áp truyền động động cơ đƣợc thể hiện trong hình 3.40[10].