[Hỏi] Giảm tốc động cơ DC bằng băm xung PWM có làm giảm công suất tải ko

[duong_act]

Thấy 2 bác tranh luận nảy lửa nhưng lại chủ yếu xoay quanh cái vấn đề "ngôn từ", cũng chẳng bênh bác nào nhưng em thấy cái vấn đề nó chẳng có gì là khó hiểu. PWM với động cơ thì động cơ quay chậm, yếu hẳn là quá rõ rồi vì mục đích của người ta là như thế. Động cơ nó quay chậm, yếu là do nó không nhận được đủ công suất của nguồn cung cấp nên nó chỉ chạy được có thế thôi (cho ăn có 2 bát cháo bắt vác 10 tấn thóc có giời làm được ) . Nó không nhận được đủ công suất không phải chỉ do là điện áp hiệu dụng ra tải giảm ( bác hoangtam741 ) hay chỉ do là nó không cấp liên tục (bác vanvipham) mà do rất nhiều vấn đề và nguyên nhân là tất cả vấn đề đó như tần số pwm, kiểu mạch pwm, thông số động cơ ...vv..v.
Muốn nó hoạt động ở tốc độ thấp ( trong dải cho phép chứ không phải thích thấp thế nào cũng được ) thì phải giảm tải động cơ bằng hộp số, dùng vòng phản hồi để điều chỉnh duty , ổn định tốc độ.
Với phương pháp của bác vanvipham là cho đĩa quán tính cũng có gì đó không ổn. Muốn ổn định bằng đĩa quán tính thì khối lượng đĩa quán tính phải kha khá với tải. Dĩ nhiên với tải nhẹ thì không sao nhưng tải nặng thì có vấn đề . Bình thường cái động cơ kéo tải đã đủ giờ thêm cái đĩa vào thì để đảm bảo phải tăng công suất của động cơ + tăng công suất mạch điều khiển + tăng công suất nguồn điện => tăng chi phí + giảm hiệu suất . Mà cái động cơ nó đang yếu, chạy cà giật ở tốc độ thấp khi chưa có đĩa quán tính mà giờ cho đĩa vào nó còn có khởi động được không ? Vậy có phải là phương pháp tốt ?

Chạy êm hay không khi sử dụng pwm nó nằm chủ yếu ở phương pháp điều khiển pwm.

[vi van pham]

Thấy 2 bác tranh luận nảy lửa nhưng lại chủ yếu xoay quanh cái vấn đề "ngôn từ", cũng chẳng bênh bác nào nhưng em thấy cái vấn đề nó chẳng có gì là khó hiểu. PWM với động cơ thì động cơ quay chậm, yếu hẳn là quá rõ rồi vì mục đích của người ta là như thế. Động cơ nó quay chậm, yếu là do nó không nhận được đủ công suất của nguồn cung cấp nên nó chỉ chạy được có thế thôi (cho ăn có 2 bát cháo bắt vác 10 tấn thóc có giời làm được ) . Nó không nhận được đủ công suất không phải chỉ do là điện áp hiệu dụng ra tải giảm ( bác hoangtam741 ) hay chỉ do là nó không cấp liên tục (bác vanvipham) mà do rất nhiều vấn đề và nguyên nhân là tất cả vấn đề đó như tần số pwm, kiểu mạch pwm, thông số động cơ ...vv..v.
Muốn nó hoạt động ở tốc độ thấp ( trong dải cho phép chứ không phải thích thấp thế nào cũng được ) thì phải giảm tải động cơ bằng hộp số, dùng vòng phản hồi để điều chỉnh duty , ổn định tốc độ.
Với phương pháp của bác vanvipham là cho đĩa quán tính cũng có gì đó không ổn. Muốn ổn định bằng đĩa quán tính thì khối lượng đĩa quán tính phải kha khá với tải. Dĩ nhiên với tải nhẹ thì không sao nhưng tải nặng thì có vấn đề . Bình thường cái động cơ kéo tải đã đủ giờ thêm cái đĩa vào thì để đảm bảo phải tăng công suất của động cơ + tăng công suất mạch điều khiển + tăng công suất nguồn điện => tăng chi phí + giảm hiệu suất . Mà cái động cơ nó đang yếu, chạy cà giật ở tốc độ thấp khi chưa có đĩa quán tính mà giờ cho đĩa vào nó còn có khởi động được không ? Vậy có phải là phương pháp tốt ?

Chạy êm hay không khi sử dụng pwm nó nằm chủ yếu ở phương pháp điều khiển pwm.

Cháu có sửa mấy cái máy ly tâm bao giờ chưa nhỉ? Cháu có biết đĩa quán tính máy ly tâm huyết học nặng gần 5kg không?
Lại nhầm lẫn điện thế bình quân làm công suất động cơ giảm rồi.

Cháu cần phải hiểu rõ hơn về 2 cách điều khiển tốc độ động cơ:
1- Điều khiển dòng liên tục bằng phương pháp thay đổi điện thế động cơ. Cách này mất công suất rất nhiều, thậm chí tải nặng chạy tốc độ thấp vài trăm vòng / phút động cơ không hoạt động.

2- Điều khiển dòng gián đoạn, điện thế động cơ không thay đổi. Cách này không mất công suất, tốc độ thấp tải nặng vài trăm vòng / phút vẫn ok. Chớ thấy điện thế bình quân ra thấp lại tưởng nhầm là trường hợp 1. (Trường hợp này vào thời điểm xung kích động cơ chạy gần bằng điện thế cung cấp dù điện thế bình quân thấp.)

Mở rộng: Lập trình tốc độ động cơ (cơ bản).
1- Thí dụ 500rpm/phút, sẽ tương đương mã nhị phân nào đó.
2- Một bộ đếm được gắn trên trục động cơ đếm nhị phân (tương đương số vòng).
3- Động chưa chưa đạt đến tốc độ bộ MCU cấp điện cho động cơ.
4- MCU so sánh bộ đếm nhị phân với số nhị phân cài đặt thấy bằng nhau sẽ cắt điện vì động cơ đã đạt tốc độ cài đặt.
5- Động cơ mất nguồn chạy chậm lại.
6- MCU so sánh bộ đếm nhị phân với số nhị phân cài đặt thấy chưa bằng nhau sẽ mở điện vì động cơ chưa đạt tốc độ cài đặt.
7- Động cơ cứ thế hoạt động.

Trong trường hợp này điện thế bình quân của động cơ thấp hơn điện thế nguồn, nhưng động cơ hoạt động bằng điện thế nguồn, dòng gián đoạn.

[duong_act]

Cháu có sửa mấy cái máy ly tâm bao giờ chưa nhỉ? Cháu có biết đĩa quán tính máy ly tâm huyết học nặng gần 5kg không?
Lại nhầm lẫn điện thế bình quân làm công suất động cơ giảm rồi.

Cháu cần phải hiểu rõ hơn về 2 cách điều khiển tốc độ động cơ:
1- Điều khiển dòng liên tục bằng phương pháp thay đổi điện thế động cơ. Cách này mất công suất rất nhiều, thậm chí tải nặng chạy tốc độ thấp vài trăm vòng / phút động cơ không hoạt động.

2- Điều khiển dòng gián đoạn, điện thế động cơ không thay đổi. Cách này không mất công suất, tốc độ thấp tải nặng vài trăm vòng / phút vẫn ok. Chớ thấy điện thế bình quân ra thấp lại tưởng nhầm là trường hợp 1. (Trường hợp này vào thời điểm xung kích động cơ chạy gần bằng điện thế cung cấp dù điện thế bình quân thấp.)

Mở rộng: Lập trình tốc độ động cơ (cơ bản).
1- Thí dụ 500rpm/phút, sẽ tương đương mã nhị phân nào đó.
2- Một bộ đếm được gắn trên trục động cơ đếm nhị phân (tương đương số vòng).
3- Động chưa chưa đạt đến tốc độ bộ MCU cấp điện cho động cơ.
4- MCU so sánh bộ đếm nhị phân với số nhị phân cài đặt thấy bằng nhau sẽ cắt điện vì động cơ đã đạt tốc độ cài đặt.
5- Động cơ mất nguồn chạy chậm lại.
6- MCU so sánh bộ đếm nhị phân với số nhị phân cài đặt thấy chưa bằng nhau sẽ mở điện vì động cơ chưa đạt tốc độ cài đặt.
7- Động cơ cứ thế hoạt động.

Trong trường hợp này điện thế bình quân của động cơ thấp hơn điện thế nguồn, nhưng động cơ hoạt động bằng điện thế nguồn, dòng gián đoạn.

Máy li tâm thì cháu chưa sửa nhưng suy luận ra thì cái đĩa đó cho vào mục đích chính là ổn định tốc độ chính xác (nhưng vận tốc vẫn lớn chứ, tốc độ động cơ rất cao chứ không hề nhỏ ) vì lực li tâm tỉ lệ với bình phương vận tốc góc. Thực tế thì rất ít máy cần tốc độ chính xác như thế nên rất ít thấy cái đĩa đó, nó chỉ là trường hợp đặc biệt.
Cháu không đề cập gì đến vận tốc bình quân ở đây cả, chỉ nói rằng nó chạy chậm là do không đủ công suất và nguyên nhân thì rất nhiều.
1. Phương pháp này là cấp áp liên tục nhưng thấp gần giống với cái vụ dân gian gọi là "điện yếu". Cái này theo bác nói là mất công suất nhưng cháu không hiểu mất công suất là mất cái gì, mất nhưng thế nào, mất đi đâu ? Tốc độ vài trăm vòng/phút là thấp, ở vận tốc này nó quay không đã mệt thì nói gì đến kéo tải nữa. Nếu yêu cầu tốc độ thấp người ta đã chọn động cơ có tốc độ cao + hộp số , vừa ổn định vừa giảm được công suất động cơ.
2. Đây là vụ PWM bàn luận nãy giờ. Không nhắc tới vấn đề mất hay còn công suất nhưng ở tốc độ thấp như trường hợp 1 thì như nhau. Tải nặng đều xịt hết.
3. Vụ mở rộng...
Cách mà bác nói chỉ là PWM kết hợp với cái bộ PID mà chỉ có thành phần P (sai số tức thời) với hệ số kp rất lớn mà cháu đã nhắc tới ở trên. Thực tế thì thường có thêm bộ I hoặc D hoặc cả P và D. Nó chỉ là một phương pháp điều khiển kết hợp với PWM.

[vi van pham]

Máy li tâm thì cháu chưa sửa nhưng suy luận ra thì cái đĩa đó cho vào mục đích chính là ổn định tốc độ chính xác (nhưng vận tốc vẫn lớn chứ, tốc độ động cơ rất cao chứ không hề nhỏ ) vì lực li tâm tỉ lệ với bình phương vận tốc góc. Thực tế thì rất ít máy cần tốc độ chính xác như thế nên rất ít thấy cái đĩa đó, nó chỉ là trường hợp đặc biệt.
Cháu không đề cập gì đến vận tốc bình quân ở đây cả, chỉ nói rằng nó chạy chậm là do không đủ công suất và nguyên nhân thì rất nhiều.
1. Phương pháp này là cấp áp liên tục nhưng thấp gần giống với cái vụ dân gian gọi là "điện yếu". Cái này theo bác nói là mất công suất nhưng cháu không hiểu mất công suất là mất cái gì, mất nhưng thế nào, mất đi đâu ? Tốc độ vài trăm vòng/phút là thấp, ở vận tốc này nó quay không đã mệt thì nói gì đến kéo tải nữa. Nếu yêu cầu tốc độ thấp người ta đã chọn động cơ có tốc độ cao + hộp số , vừa ổn định vừa giảm được công suất động cơ.
2. Đây là vụ PWM bàn luận nãy giờ. Không nhắc tới vấn đề mất hay còn công suất nhưng ở tốc độ thấp như trường hợp 1 thì như nhau. Tải nặng đều xịt hết..

Tôi nhắc lại lần nữa,dùng PWM tải nặng vận tốc vài trăm vòng/phút ok chẳng có xịt gì cả.
(miễn đừng bắt đứa con nít vác bao gạo)
PHù..ù.ù mệt quá giải thích hoài mà không hiểu. Lòng tốt chấm dứt ở đây, tự tìm hiểu.

[T.L.M]

HDD, CD... cũng cần tốc độ ổn định mà mô tơ kéo đâu có nặng lắm đâu. Cháu nghĩ cái đĩa ly tâm nặng 5kg không phải để ổn định tốc độ. Có thể là để nó khỏi rung lắc khi các ống nghiệm không đều nhau.

[duong_act]

Tôi nhắc lại lần nữa,dùng PWM tải nặng vận tốc vài trăm vòng/phút ok chẳng có xịt gì cả.
(miễn đừng bắt đứa con nít vác bao gạo)
PHù..ù.ù mệt quá giải thích hoài mà không hiểu. Lòng tốt chấm dứt ở đây, tự tìm hiểu.

Thôi thì cũng chẳng bàn luận nữa. Mỗi người một cách hiểu. Miễn sao làm được việc.

[Đức_CDT]

PWM nói cho dễ hiểu là bật tắt động cơ với tần số rất lớn(không thay đổi). Chỉ thay đổi thời gian đóng(Toff) và mở(Ton) của phần tử công suất.
Trong thời gian van công suất mở hoàn toàn động cơ được cấp dòng áp đầy đủ--> chạy hết công suất.
Thời gian van công suất đóng hoàn toàn động cơ không được cấp dòng áp--> chậm dần đều.
Tùy thuộc vào tần số và Ton, Toff sẽ gây ra ảnh hưởng cho tốc độ động cơ, không ảnh hưởng khả năng chịu tải.
Trong giới hạn tải cho phép động cơ quay chậm ok.
Thực tế không quay dc là do tải quá lớn.

[maitamhoa]

Tôi nhắc lại lần nữa,dùng PWM tải nặng vận tốc vài trăm vòng/phút ok chẳng có xịt gì cả.
(miễn đừng bắt đứa con nít vác bao gạo)
PHù..ù.ù mệt quá giải thích hoài mà không hiểu. Lòng tốt chấm dứt ở đây, tự tìm hiểu.

Bác cố công giải thích cho ngưoi khác hiểu như ngừoi tâm huyết muốn thay đổi nền giáo dục vậy. Như lơp cháu học ra trường, toàn thằng học lực trung bình với trung bình khá làm giáo viên đấy, càng ngày càng tụt hậu, càng lạc hướng.

[T.L.M]

Khi dùng PWM, công suất giảm tỉ lệ với điện áp trung bình.
Nếu dùng variable PS, công suất giảm rất nhanh theo bình phương điện áp. Vì vậy mọi người mới hay gọi là "mất công suất".

Theo mình thì nếu mô tơ chạy được với PWM thì cũng chạy được với variabe PS. Chỉ có điều variable PS thì công suất nhạy với điện áp nên khó điều chỉnh hơn thôi. Thí dụ PWM tăng từ 10% lên 20% thì công suất tăng gấp đôi còn variable PS thì chỉ cần nhích lên chút xíu thôi (14%)

[hoahauvn2]

Á á á lâu lâu vô coi lại thấy lửa cháy tưng bừng. Sau khi nghe 2 đại tiền bối Vi van pham vs Que Duong phân tích, hậu bối cũng sáng ra đôi chút, nên có chút ý kiến. Nếu ko cần đi vào quá sâu xa thì ok lấy cái VOM ra đo áp khi PWM áp thấp hơn áp nguồn -> motor quay yếu và chậm (có khi ko kéo tải nổi) -> gọi nôm na là mất công suất (Hậu bối đồng tình cách gọi này). Theo như tiền bối Vi Van Phan phân tích trên OSC thì đúng là chả mất cái gì ở đây cả (cho áp và dòng bao nhiêu thì làm bấy nhiêu thôi, có mất chi đâu), Thế nhưng cái motor còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố nữa như rpm và torque, cái ảnh hưởng nhiều nhất ở đây là moment quán tính, nếu PWM mà duty circle thấp quá thì cái torque đó ko có thời gian phục hồi ->thọt khi gặp tải nặng (chả có gì mất ở đây cả). Hậu bối nghĩ vậy ko biết có sai chỗ nào ko nhỉ, mong được chỉ giáo.

[vi van pham]

HDD, CD... cũng cần tốc độ ổn định mà mô tơ kéo đâu có nặng lắm đâu. Cháu nghĩ cái đĩa ly tâm nặng 5kg không phải để ổn định tốc độ. Có thể là để nó khỏi rung lắc khi các ống nghiệm không đều nhau.

Đường kính đĩa 80cm, do đó vận tốc thấp mà lực ly tâm lại lớn. Nó chỉ hoạt động từ 500 - 1500 vòng/phút thôi. Khi không có đĩa quán tính động cơ chạy cà giật.

[T.L.M]

Mở rộng: Lập trình tốc độ động cơ (cơ bản).
1- Thí dụ 500rpm/phút, sẽ tương đương mã nhị phân nào đó.
2- Một bộ đếm được gắn trên trục động cơ đếm nhị phân (tương đương số vòng).
3- Động chưa chưa đạt đến tốc độ bộ MCU cấp điện cho động cơ.
4- MCU so sánh bộ đếm nhị phân với số nhị phân cài đặt thấy bằng nhau sẽ cắt điện vì động cơ đã đạt tốc độ cài đặt.
5- Động cơ mất nguồn chạy chậm lại.
6- MCU so sánh bộ đếm nhị phân với số nhị phân cài đặt thấy chưa bằng nhau sẽ mở điện vì động cơ chưa đạt tốc độ cài đặt.
7- Động cơ cứ thế hoạt động.

Trong trường hợp này điện thế bình quân của động cơ thấp hơn điện thế nguồn, nhưng động cơ hoạt động bằng điện thế nguồn, dòng gián đoạn.

Cái này cháu thấy gọi nó là điều khiển bằng đóng-ngắt thì đúng hơn (giống như điều khiển nhiệt độ ấp trứng bằng thermostat cơ khí, nhiệt độ luôn dao động xung quanh điểm đặt)

[vi van pham]

Cái này cháu thấy gọi nó là điều khiển bằng đóng-ngắt thì đúng hơn (giống như điều khiển nhiệt độ ấp trứng bằng thermostat cơ khí, nhiệt độ luôn dao động xung quanh điểm đặt)

Cháu đã hiểu vấn đề rồi đó.
Mạch PWM thực tế cũng là mạch đóng-ngắt,nhưng nó On-off bằng xung.

Tôi cho thí dụ điện thế AC220 volt chỉnh lưu 1 bán kỳ, lấy đồng hồ volt ra đo có điện thế bình quân là 110 volt. Tôi lấy bóng đèn dây tóc 110 volt sử dụng được không?
_Nếu ai trả lời không được, là hiểu vấn đề. Mạch PWM tương tự như thế.
-Ai trả lời được, cần xem lại kiến thức của mình.

[vi van pham]

Á á á lâu lâu vô coi lại thấy lửa cháy tưng bừng. Sau khi nghe 2 đại tiền bối Vi van pham vs Que Duong phân tích, hậu bối cũng sáng ra đôi chút, nên có chút ý kiến. Nếu ko cần đi vào quá sâu xa thì ok lấy cái VOM ra đo áp khi PWM áp thấp hơn áp nguồn -> motor quay yếu và chậm (có khi ko kéo tải nổi) -> gọi nôm na là mất công suất (Hậu bối đồng tình cách gọi này). Theo như tiền bối Vi Van Phan phân tích trên OSC thì đúng là chả mất cái gì ở đây cả (cho áp và dòng bao nhiêu thì làm bấy nhiêu thôi, có mất chi đâu), Thế nhưng cái motor còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố nữa như rpm và torque, cái ảnh hưởng nhiều nhất ở đây là moment quán tính, nếu PWM mà duty circle thấp quá thì cái torque đó ko có thời gian phục hồi ->thọt khi gặp tải nặng (chả có gì mất ở đây cả). Hậu bối nghĩ vậy ko biết có sai chỗ nào ko nhỉ, mong được chỉ giáo.

Thí dụ: 1 động cơ có U=24volt. I max=2A. R=10 ohm. P=48w.
Dùng biến thế điều chỉnh điện áp ra 12 volt để có tốc độ là 500 vòng/phút.
I = 12:10 = 1,2Ampe.
P=12 x1,2=14,4w.

Dùng PWM điều chỉnh vận tốc ra 500 vòng/phút
P=24 x2 =48w có momen quay lớn nhất.

Động cơ cùng tốc độ 500 vòng/phút, nhưng ở chế độ PWM động cơ có công suất lớn hơn động cơ sử dụng phương pháp điện thế bình quân là : 48 - 14,4 = 33,6w.
Dùng phương pháp PWM sẽ có điện thế bình quân thấp,nhưng động cơ không sử dụng điện thế này để hoạt động.

[hoangtam741]

Tôi cho thí dụ điện thế AC220 volt chỉnh lưu 1 bán kỳ, lấy đồng hồ volt ra đo có điện thế bình quân là 110 volt. Tôi lấy bóng đèn dây tóc 110 volt sử dụng được không?
_Nếu ai trả lời không được, là hiểu vấn đề. Mạch PWM tương tự như thế.
-Ai trả lời được, cần xem lại kiến thức của mình.

Bóng đèn 110V sẽ cháy vì công suất tiêu thụ tăng gấp 2 lần công suất định mức của nó. Nếu dùng bóng 220V thì công suất tiêu thụ giảm đi một nửa. Cái này mình đã nói đâu đó trên diễn đàn rồi.