1. Giới thiệu
Động cơ vạn năng (một loại động cơ quấn nối tiếp có khả năng vận hành trên cả nguồn AC và DC) được sử dụng rộng rãi trong các máy cắt công nghiệp do mômen khởi động cao, kích thước nhỏ gọn và phản ứng nhanh. Những đặc điểm này làm cho chúng trở nên lý tưởng cho dẫn động cơ cấu nạp lò xo, hệ thống đóng/mở tiếp điểm và bộ ngắt trong các máy cắt điện áp thấp và trung áp.
2. Ưu điểm chính trong ứng dụng Bộ ngắt mạch
Mô-men xoắn khởi động cao: Cho phép nén nhanh lò xo hoặc chuyển động tiếp điểm tức thời, đảm bảo vận hành cầu dao nhanh (thường trong vòng 50–100 ms).
Thiết kế nhỏ gọn: Phù hợp với không gian hạn chế của vỏ máy cắt.
Khả năng tương thích điện áp rộng: Hoạt động trên cả nguồn điện AC (ví dụ: 110V/220V) và DC (ví dụ: 24V/48V), nâng cao tính linh hoạt.
Hiệu quả chi phí: Chi phí sản xuất thấp hơn so với các lựa chọn thay thế động cơ servo hoặc động cơ bước.
3. Vai trò chức năng trong Bộ ngắt mạch
Động cơ vạn năng chủ yếu được sử dụng cho:
Cơ chế sạc lò xo:
• Dẫn động các bánh răng để tích trữ năng lượng cơ học trong lò xo để vận hành máy cắt nhanh chóng.
• Ví dụ: Máy cắt ABB Emax, Schneider Masterpact.
Liên hệ Đóng/Chuyển đổi tối ưu hóa:
• Cung cấp mô-men xoắn tức thời để đóng các tiếp điểm chịu tải nặng khi có tải.
Hệ thống ghi đè thủ công khẩn cấp:
• Cho phép các chế độ vận hành cơ giới và thủ công để dự phòng.
4. Những thách thức và giải pháp kỹ thuật
|
Thử thách |
Giải pháp |
|
Bàn chải mòn (Do khởi động/dừng thường xuyên) |
sử dụng chổi than có tuổi thọ cao hoặc thiết kế không chổi than. |
|
Kiểm soát tốc độ (Nguy cơ chạy quá tốc độ) |
Tích hợp thống đốc ly tâm hoặc điều khiển điện tử dựa trên xung điện. |
|
Nhiễu điện (EMI từ chuyển mạch) |
Thêm bộ lọc RC hoặc cáp có vỏ bọc. |
|
Sinh nhiệt (dòng vào cao) |
Tối ưu hóa thiết kế cuộn dây + làm mát cưỡng bức. |
5. Các lựa chọn thay thế và xu hướng hiện đại
Trong khi các động cơ phổ thông vẫn còn phổ biến thì các bộ ngắt mạch mới hơn đang áp dụng:
• Động cơ DC nam châm vĩnh cửu (PMDC): Hiệu quả cao hơn, không cần bảo trì chổi than.
• Động cơ bước/Servo: Dành cho máy cắt thông minh yêu cầu định vị chính xác.
• Hệ thống lai: Động cơ đa năng + siêu tụ điện để cung cấp công suất cao nhất.
6. Kết luận
Động cơ vạn năng tiếp tục đóng một vai trò quan trọng trong các bộ ngắt mạch công nghiệp do chúng cân bằng hiệu suất chi phí và độ tin cậy. Tuy nhiên, những tiến bộ trong công nghệ động cơ không chổi than và hệ thống điều khiển kỹ thuật số đang dần định hình lại cảnh quan. Đối với các ứng dụng quan trọng, phương pháp kết hợp (ví dụ: động cơ vạn năng có bộ điều chỉnh điện tử) có thể mang lại sự thỏa hiệp tốt nhất.
Cần tùy chỉnh thêm? Có thể bao gồm các mô hình hoặc sơ đồ máy cắt cụ thể. Vui lòng liên hệ với nhóm kỹ sư của chúng tôi nếu có yêu cầu về động cơ điện của bạn.
