Hướng Dẫn Điều Khiển Tốc Độ Motor DC

Đã bao giờ bạn tưởng tượng điều khiển cả một robot chỉ bằng cách xoay nhẹ một núm vặn chưa? Điều kỳ diệu đó hoàn toàn có thể thực hiện được nhờ hệ thống điều khiển tốc độ động cơ DC! Bạn có một động cơ mạnh mẽ nhưng lại muốn nó hoạt động nhẹ nhàng, hay cần điều chỉnh tốc độ chính xác cho một robot tự chế? Vậy thì bài hướng dẫn này chính là dành cho bạn! Chúng ta sẽ cùng khám phá những phương pháp đơn giản nhưng hiệu quả để làm chủ “trái tim” của mọi chuyển động – động cơ DC.

1. Motor DC là gì?

Trong quá trình điều khiển tốc độ motor DC bằng Arduino, vấn đề mà chúng ta quan tâm chính là motor DC. Vậy, motor DC là gì?

Bạn đang xem: Hướng Dẫn Điều Khiển Tốc Độ Motor DC

Động cơ một chiều motor DC (DC là viết tắt của từ tiếng Anh “Direct Current Motors”) là động cơ điều khiển bằng dòng điện có hướng xác định. Hay nói cho dễ hiểu hơn thì motor DC là loại động cơ chạy bằng nguồn điện áp 1 chiều DC khác với nguồn điện áp AC là điện xoay chiều.

Đầu dây ra của động cơ DC thường bao gồm 2 dây (dây nguồn ký hiệu VCC và dây tiếp đất ký hiệu GND). Nói chung, DC motor là 1 động cơ điện một chiều với cơ năng chuyển động quay liên tục.

2. Ứng dụng của motor DC

Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của motor DC:

• Robot và tự động hóa: Motor DC được sử dụng rộng rãi trong robot và hệ thống tự động hóa. Chúng có thể điều khiển chính xác vị trí và tốc độ quay, giúp máy móc di chuyển và thực hiện các nhiệm vụ cụ thể.

• Thiết bị gia dụng: Motor DC được sử dụng trong nhiều thiết bị gia dụng như máy lọc không khí, máy sưởi, quạt, máy giặt và máy hút bụi. Chúng cung cấp sức mạnh cần thiết để làm việc với hiệu suất cao và điều chỉnh tốc độ.

• Điều khiển xe điện: Motor DC là công nghệ chủ đạo được sử dụng trong xe điện như xe đạp điện, xe mô tô điện và ô tô điện. Chúng cung cấp sức mạnh cho hệ thống động cơ và được điều khiển để điều chỉnh tốc độ và lượng điện năng tiêu thụ.

• Xem thêm : 1kg bằng bao nhiêu gam: Bảng đơn vị đo khối lượng chính xác

  Hệ thống điều khiển tàu và máy bay: Motor DC được sử dụng trong hệ thống điều khiển tàu và máy bay để điều chỉnh vị trí, hướng và tốc độ. Chúng cung cấp độ chính xác và phản hồi nhanh cho các hệ thống này.

• Máy móc công nghiệp: Motor DC được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp như máy gia công kim loại, máy in, robot công nghiệp và băng chuyền tự động. Chúng có thể cung cấp mô-men xoắn lớn và tốc độ đáng tin cậy cho các quy trình sản xuất.

• Thiết bị y tế: Motor DC được sử dụng trong nhiều thiết bị y tế như máy quét MRI, máy xạ trị, máy hút dịch và máy phẫu thuật. Chúng cung cấp sự chính xác và độ tin cậy trong việc điều khiển chính xác các phương pháp y tế.

• Thiết bị điện tử: Motor DC được sử dụng trong nhiều thiết bị điện tử như máy ảnh, máy quay phim, ổ đĩa CD/DVD và máy in. Chúng cung cấp chuyển động cho các cơ cấu và bộ phận di chuyển trong các thiết bị này.

3. Ưu điểm của motor DC

Motor DC có một số ưu điểm quan trọng, bao gồm:

• Điều khiển dễ dàng: Motor DC có thể được điều khiển dễ dàng và linh hoạt. Tốc độ và hướng quay của motor DC có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi dòng điện đầu vào hoặc đảo chiều dòng điện.

• Tốc độ đáp ứng nhanh: Motor DC có thể đáp ứng nhanh chóng khi có sự thay đổi trong điện áp hoặc dòng điện đầu vào. Điều này cho phép nhanh chóng điều chỉnh tốc độ và vị trí của motor DC.

• Mô-men xoắn khởi động cao: Motor DC cung cấp mô-men xoắn khởi động cao, đặc biệt khi được sử dụng với nguồn cấp điện đúng và các phương pháp điều khiển phù hợp. Điều này làm cho motor DC phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi khởi động mạnh mẽ, chẳng hạn như trong các máy nâng hàng hoặc thiết bị công nghiệp.

• Tính năng tải nhẹ: Motor DC có thể xử lý tải nhẹ một cách hiệu quả. Với tải nhẹ, motor DC có thể duy trì tốc độ và vận hành ổn định.

• Xem thêm : Điều khiển thiết bị bằng tin nhắn với Sim900 và Arduino

  Kích thước nhỏ gọn: Motor DC có thiết kế nhỏ gọn, nhẹ và không yêu cầu nhiều không gian. Điều này giúp nó dễ dàng tích hợp vào các thiết bị và hệ thống có kích thước hạn chế.

• Chi phí thấp: So với một số loại motor khác như motor AC, motor DC có chi phí thấp hơn trong việc sản xuất và vận hành. Điều này làm cho motor DC trở thành một lựa chọn kinh tế trong nhiều ứng dụng.

4. Cấu tạo của motor DC

Motor DC có cấu tạo đơn giản gồm các thành phần chính sau:

• Củ động cơ: Củ động cơ là phần quay của motor DC. Nó bao gồm một trục và một tập hợp các nam châm hoặc cực nam châm trên bề mặt. Khi dòng điện được chạy qua cuộn dây của động cơ, tạo ra lực từ giữa cuộn dây và cực nam châm, làm cho củ động cơ quay.

• Đếm dây: Đếm dây là một thành phần quan trọng để chuyển đổi hướng dòng điện trong motor DC. Nó bao gồm một loạt các lá kim loại hoặc than chì được nối với cuộn dây của động cơ. Khi củ động cơ quay, đếm dây kết nối dòng điện từ nguồn điện đến cuộn dây của motor DC để duy trì sự quay và đảo chiều quay.

• Cánh tay chổi: Cánh tay chổi là các cần cứng được làm từ than chì hoặc graphite và tiếp xúc với đếm dây. Chúng giúp cung cấp dòng điện cho đếm dây và duy trì liên lạc điện trong motor DC.

• Cuộn dây: Cuộn dây là một tập hợp các dây dẫn dòng được bọc xung quanh củ động cơ. Khi dòng điện chạy qua cuộn dây, nó tạo ra lực từ tương tác giữa dòng điện và cực nam châm, gây ra quay của motor DC.

• Nam châm cố định: Nam châm cố định là một tập hợp các nam châm hoặc cực nam châm không di động được đặt xung quanh củ động cơ. Khi cuộn dây được kích hoạt bởi dòng điện, sự tương tác giữa cuộn dây và nam châm cố định tạo ra lực đẩy, đẩy củ động cơ quay.

5. Điều khiển động cơ DC bằng Arduino

Trong phần này, chúng ta sẽ tìm hiểu cách điều khiển tốc độ motor DC bằng Arduino. Chúng ta cũng nên xem xét một số kỹ thuật cơ bản để có thể điều khiển được động cơ DC và thông qua 2 ví dụ đó là cách điều khiển động cơ DC bằng trình điều khiển L298N và board mạch điều khiển Arduino.

a) Mạch điều khiển tốc độ motor PWM DC

PWM hay phương pháp thay đổi độ

Nguồn: https://cite.edu.vn
Danh mục: Học tập