Công dụng của động cơ DC là gì?

1. Sản xuất công nghiệp: Cốt lõi của truyền động và tự động hóa

1.1 Thiết bị máy công cụ

• Trục chính hoặc hệ thống cấp liệu Đối với các công cụ gia công chính xác (ví dụ: máy tiện, máy phay, máy mài): Tốc độ cần được điều chỉnh dựa trên vật liệu gia công (ví dụ: kim loại, nhựa) và quy trình (gia công thô/gia công tinh). Ví dụ, máy mài yêu cầu tốc độ thấp và mô-men xoắn cao để đảm bảo độ chính xác khi mài; động cơ DC cho phép điều chỉnh tốc độ vô cấp thông qua điều khiển PWM, giúp ngăn ngừa lỗi gia công.
• Hệ thống servo cho máy CNC (Điều khiển số bằng máy tính):Một số máy CNC cao cấp vẫn sử dụng động cơ servo DC, hoạt động với bộ mã hóa để đạt được khả năng điều khiển vòng kín về vị trí và tốc độ, đảm bảo độ chính xác khi di chuyển dụng cụ.

1.2 Vận chuyển và nâng vật liệu

• Băng tải: Tốc độ vận chuyển được điều chỉnh theo nhịp độ sản xuất (ví dụ, các quy trình khác nhau trong dây chuyền chế biến thực phẩm yêu cầu tốc độ khác nhau). Dải tốc độ rộng của động cơ DC có thể đáp ứng nhiều nhu cầu khác nhau.
• Tời điện và cần cẩu: Mô-men xoắn khởi động cao là cần thiết để khắc phục ma sát tĩnh của tải trọng nặng. Động cơ DC cuộn dây nối tiếp (với mô-men xoắn khởi động cao) phù hợp cho các trường hợp khởi động tải trọng nặng, ngắn hạn (ví dụ: nâng vật nặng trong xưởng).

1.3 Máy in và đóng gói

• Bộ truyền động con lăn cho máy in: Tốc độ ổn định là điều cần thiết để đảm bảo độ phủ mực đồng đều và tránh đồ họa bị mờ; Động cơ DC có độ dao động tốc độ tối thiểu và cho phép điều chỉnh tốc độ đồng bộ thông qua điều khiển điện áp phần ứng.
• Máy đóng gói (ví dụ: máy dán kín, máy dán nhãn): Tốc độ vận hành được điều chỉnh dựa trên thông số kỹ thuật đóng gói (ví dụ: kích thước chai, kích thước nhãn). Động cơ DC có tốc độ phản hồi nhanh, cho phép thích ứng nhanh với việc chuyển đổi sản xuất.

2. Vận chuyển: Từ đường phụ đến nguồn điện chính

2.1 Xe điện (EV/HEV)

• Động cơ truyền động cho xe điện đời đầu: Một số mẫu xe điện cũ (ví dụ, một số mẫu xe Tesla đời đầu, xe điện tốc độ thấp ở Trung Quốc) từng sử dụng động cơ DC kích từ riêng biệt làm động cơ dẫn động, với tốc độ xe được điều khiển bằng cách điều chỉnh điện áp phần ứng. Mặc dù hiện nay hầu hết đã được thay thế bằng động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSM), chúng vẫn được sử dụng rộng rãi trong các loại xe điện nhỏ (ví dụ, xe ba bánh điện, xe scooter điện tốc độ thấp) do chi phí thấp và khả năng điều khiển đơn giản.
• Hệ thống phụ trợ xe:Máy bơm trợ lực lái và máy nén điều hòa không khí của xe điện đôi khi sử dụng động cơ DC nhỏ (ví dụ: động cơ DC nam châm vĩnh cửu), nhỏ gọn, công suất thấp và tương thích với nguồn điện 12V/24V của xe.

2.2 Vận tải đường sắt và xe chuyên dụng

• Hệ thống truyền động phụ trợ cho tàu điện ngầm và đường sắt nhẹ:Hệ thống thông gió và động cơ cửa của một số đoàn tàu là động cơ DC, cần phải khởi động/dừng thường xuyên và điều chỉnh tốc độ trơn tru để tránh kẹt cửa.
• Xe nâng và AGV (Xe tự hành dẫn hướng): Trong kho bãi, xe nâng cần tốc độ thấp và mô-men xoắn cao để nâng hàng, trong khi AGV cần điều chỉnh tốc độ chính xác để di chuyển trên đường. Tính linh hoạt trong điều khiển của động cơ DC (đặc biệt là động cơ DC nam châm vĩnh cửu) đáp ứng được những nhu cầu này.

3. Gia dụng và cuộc sống hàng ngày: Thu nhỏ và tiêu thụ điện năng thấp

3.1 Thiết bị nhà bếp

• Máy xay sinh tố và máy chế biến thực phẩm: Tốc độ cần được điều chỉnh dựa trên độ cứng của nguyên liệu (ví dụ: tốc độ cao để ép nước, tốc độ thấp để nhào bột). Động cơ DC cho phép điều khiển nhiều tốc độ thông qua PWM và có mô-men xoắn khởi động cao để tránh kẹt nguyên liệu.
• Máy pha cà phê và máy làm sữa đậu nành:Máy bơm nước và các bộ phận nghiền thường sử dụng động cơ DC nhỏ để đảm bảo lưu lượng nước ổn định hoặc nghiền đồng đều.

3.2 Thiết bị vệ sinh và chải chuốt

• Máy hút bụi: Động cơ DC cuộn dây nối tiếp hoạt động ở tốc độ cao (lên đến hơn 10.000 vòng/phút), tạo ra lực hút mạnh. Mô-men xoắn của chúng có thể điều chỉnh thích ứng khi tải thay đổi (ví dụ: hút mảnh vụn), giúp ngăn ngừa hư hỏng do quá tải.
• Bàn chải đánh răng điện và máy cạo râu điện: Sử dụng động cơ PMDC siêu nhỏ (có đường kính chỉ vài milimét), có tốc độ chính xác (ví dụ, tần số rung ổn định cho bàn chải đánh răng điện) và nguồn điện áp thấp (pin lithium 3,7V) đảm bảo an toàn và tính di động.

3.3 Các thiết bị gia dụng khác

• Quạt điện và máy lọc không khí: Động cơ DC có dải tốc độ rộng (từ gió nhẹ đến gió mạnh) và tiêu thụ ít hơn 30% năng lượng so với động cơ AC truyền thống, đáp ứng yêu cầu tiết kiệm năng lượng.
• Rèm cửa điện tử và khóa cửa thông minh: Động cơ DC khởi động và dừng êm ái với độ ồn thấp và có thể điều khiển từ xa để điều chỉnh tốc độ hoặc vị trí (ví dụ: phạm vi đóng/mở rèm) thông qua bộ điều khiển.

4. Nghiên cứu Y khoa và Khoa học: Độ chính xác và Độ tin cậy cao

4.1 Thiết bị y tế

• Bơm truyền dịch và bơm tiêm: Cần kiểm soát chính xác tốc độ truyền dịch (ví dụ, vài giọt mỗi phút). Động cơ DC hoạt động với bộ mã hóa quang điện để đạt được điều chỉnh tốc độ vòng kín, với sai số được kiểm soát trong phạm vi ±1% để tránh liều lượng thuốc quá mức hoặc không đủ.
• Máy thở: Hệ thống quạt của máy thở sử dụng động cơ DC, có thể điều chỉnh lượng khí theo thời gian thực theo nhịp thở của bệnh nhân và hoạt động êm ái để giảm thiểu tối đa sự quấy rầy bệnh nhân.
• Dụng cụ nha khoa (ví dụ, tay khoan tốc độ cao): Động cơ DC cuộn dây nhỏ hoạt động ở tốc độ cao (lên đến 300.000 vòng/phút) với mô-men xoắn ổn định, đảm bảo độ chính xác khi mài răng hoặc khoan.

4.2 Công cụ nghiên cứu khoa học

• Máy khuấy và máy ly tâm phòng thí nghiệm: Máy khuấy cần hoạt động ổn định ở tốc độ thấp (để tránh dung dịch bị bắn ra ngoài), trong khi máy ly tâm cần điều chỉnh tốc độ dựa trên loại mẫu (ví dụ: 3.000 vòng/phút để tách huyết thanh, 10.000 vòng/phút để tách tế bào). Độ chính xác điều khiển tốc độ của động cơ DC đáp ứng nhu cầu thử nghiệm.
• Các giai đoạn định vị chính xác:Đối với các ứng dụng như chuyển động của bệ kính hiển vi hoặc điều chỉnh thấu kính thiết bị laser, động cơ servo DC được sử dụng với vít me bi để đạt được khả năng kiểm soát vị trí ở cấp độ micron.

5. Đồ điện tử tiêu dùng và đồ chơi: Thu nhỏ và chi phí thấp

5.1 Đồ điện tử tiêu dùng

• Điện thoại di động và máy tính bảng: Động cơ rung (ví dụ, dùng cho rung cuộc gọi đến) là động cơ DC siêu nhỏ, tạo ra rung động thông qua chuyển động quay của bánh xe lệch tâm. Chúng chỉ có kích thước vài milimét khối và tiêu thụ điện năng cực thấp.
• Máy ảnh: Hệ thống lấy nét và thu phóng của ống kính máy ảnh sử dụng động cơ DC nhỏ (thay thế cho động cơ bước) để điều chỉnh lấy nét nhanh và êm.

5.2 Đồ chơi và mô hình

• Xe ô tô và máy bay không người lái điều khiển từ xa: Bánh xe dẫn động của ô tô đồ chơi và cánh quạt của máy bay không người lái hạng phổ thông sử dụng động cơ DC nhỏ. Tốc độ được điều khiển bằng cách điều chỉnh điện áp phần ứng thông qua bộ điều khiển từ xa, mang lại chi phí thấp và dễ bảo trì.
• Đồ chơi điện tử (ví dụ: rô-bốt, bộ đồ chơi tàu hỏa): Cần phải khởi động/dừng thường xuyên và điều chỉnh tốc độ. Động cơ DC có tốc độ phản hồi nhanh, đáp ứng nhu cầu tương tác của đồ chơi.

Logic cốt lõi đằng sau các ứng dụng của động cơ DC

• Vì phạm vi tốc độ rộng + độ chính xác cao → Chọn động cơ DC kích từ/cuộn dây riêng biệt (ví dụ: máy công cụ, thiết bị y tế);
• Vì mô-men xoắn khởi động cao + tốc độ cao → Chọn động cơ DC quấn nối tiếp (ví dụ: máy hút bụi, tời điện);
• Vì thu nhỏ + tiêu thụ điện năng thấp → Chọn động cơ PMDC (ví dụ: động cơ rung điện thoại di động, bàn chải đánh răng điện).