(1) Cấu trúc của động cơ DC không chổi than
Động cơ DC không chổi than có cấu tạo chủ yếu là rôto làm bằng vật liệu nam châm vĩnh cửu, stato có cuộn dây và cảm biến vị trí (tùy chọn).
stato
Cấu trúc stato của động cơ BLDC tương tự như cấu trúc của động cơ cảm ứng. Nó bao gồm các thanh thép xếp chồng lên nhau với các rãnh dọc trục để quấn. Các cuộn dây trong BLDC hơi khác so với cuộn dây của động cơ cảm ứng thông thường.
Thông thường, hầu hết các động cơ BLDC bao gồm ba cuộn dây stato được kết nối theo hình sao hoặc hình chữ "Y" (không có dây trung tính). Ngoài ra, cuộn dây stato còn được phân loại thành động cơ hình thang và hình sin dựa trên kết nối cuộn dây.
Trong động cơ hình thang, cả dòng truyền động và EMF phía sau đều có dạng hình thang (trong trường hợp động cơ hình sin là hình sin). Thông thường, động cơ được đánh giá ở 48 V (hoặc thấp hơn) được sử dụng trong ô tô và rô bốt (ô tô lai và cánh tay rô bốt).
rôto
Phần rôto của động cơ BLDC bao gồm nam châm vĩnh cửu (thường là nam châm hợp kim đất hiếm như neodymium (Nd), samarium coban (SmCo) và neodymium iron bo (NdFeB).
Tùy thuộc vào ứng dụng, số lượng cực có thể thay đổi từ 2 đến 8, với vị trí bắc (N) và nam (S) xen kẽ. Sơ đồ dưới đây cho thấy ba cách sắp xếp khác nhau của các cực từ.
(a): Nam châm được đặt ở chu vi ngoài của rôto.
(b): Được gọi là rôto nhúng điện từ, trong đó các nam châm vĩnh cửu hình chữ nhật được nhúng vào lõi của rôto.
(c): Đưa nam châm vào lõi sắt của rôto.
Cảm biến vị trí (cảm biến Hall)
Vì không có chổi than trong động cơ BLDC nên việc chuyển mạch được điều khiển bằng điện tử. Để động cơ quay, các cuộn dây stato phải được cấp điện tuần tự và phải biết vị trí của rôto (tức là cực bắc và cực nam của rôto) để cấp điện chính xác cho một bộ cuộn dây stato cụ thể.
Vị trí của rôto thường được phát hiện và chuyển đổi thành tín hiệu điện bằng cách sử dụng một cảm biến vị trí, đó là cảm biến Hall (hoạt động theo nguyên lý của hiệu ứng Hall). Hầu hết các động cơ BLDC sử dụng ba cảm biến Hall nhúng trong stato để phát hiện vị trí của rôto.
Đầu ra của cảm biến Hall sẽ cao hoặc thấp, tùy thuộc vào việc cực bắc của rôto là nam hay gần cực bắc. Bằng cách kết hợp các kết quả của ba cảm biến, có thể xác định chính xác trình tự khởi động.