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

[hoangtam741]

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.

Ví dụ chưa chuẩn ! Động cơ thì có nhiều loại, dòng tiêu thụ của động cơ phụ thuộc nhiều yếu tố, và thật khó để xác định rằng ở điện áp x(V) này nó quay với vận tốc y(vòng/phút).
Xin phép đổi ví dụ của bác sang điện trở thuần với áp DC thế này:
Một điện trở 12 Ohm to bằng quả dưa chuột (chắc công suất đủ lớn), mắc vào nguồn 24V thì dòng là 2A, công suất 48W. Điện năng tiêu thụ là 48Wh.
Bây giờ ta giảm điện áp nguồn xuống để điện năng tiêu thụ còn 24Wh (giảm nửa), như thế công suất còn 24W ở áp gần 17V, dòng 1,41A.
Trường hợp giảm điện năng tiêu thụ còn 24Wh (giảm nửa) bằng PWM, kính bác tính dùm vì mảng này chắc chắn bác chuyên sâu hơn em !

[vi van pham]

Ví dụ chưa chuẩn ! Động cơ thì có nhiều loại, dòng tiêu thụ của động cơ phụ thuộc nhiều yếu tố, và thật khó để xác định rằng ở điện áp x(V) này nó quay với vận tốc y(vòng/phút).
Xin phép đổi ví dụ của bác sang điện trở thuần với áp DC thế này:
Một điện trở 12 Ohm to bằng quả dưa chuột (chắc công suất đủ lớn), mắc vào nguồn 24V thì dòng là 2A, công suất 48W. Điện năng tiêu thụ là 48Wh.
Bây giờ ta giảm điện áp nguồn xuống để điện năng tiêu thụ còn 24Wh (giảm nửa), như thế công suất còn 24W ở áp gần 17V, dòng 1,41A.
Trường hợp giảm điện năng tiêu thụ còn 24Wh (giảm nửa) bằng PWM, kính bác tính dùm vì mảng này chắc chắn bác chuyên sâu hơn em !

Kiến thức của em thiếu sót quá,công suất động cơ hay điện trở không ai tính wh.
Tôi không còn hứng thú để giảng dạy nữa.Tự tìm hiểu.

[duong_act]

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.

Thứ nhất : Công thức tính công suất này không thể áp dụng cho động cơ bất kì chủng loại nào vì động cơ không phải điện trở thuần. Nó có tính cảm kháng rất lớn. Cái này chỉ để tính công suất sinh nhiệt trên một điện trở thuần chứ không phải dùng để tính động năng của một động cơ.

Thứ hai : Công thức

P=24 x2 =48w

này là sai khi tính công suất trong PWM.

Lý do :
- PWM là cấp điện không liên tục, nếu tính thì P kia phải nhân hệ số duty ( duty < 100%) và một số "phụ gia" có giá trị < 1 khác.

- Khi PWM thì tần số đều lớn (cỡ KHz ) nên tính cảm kháng của cuộn dây động cơ sẽ có tác dụng mạnh và sẽ có những tác động :
- Dòng điện trong động cơ không thể tức thời bằng 2A mà nó tăng từ từ trong thời gian cấp điện. Nếu thời gian cấp điện nhỏ ( do duty thấp, do tần số PWM cao ) thì có thể dòng điện mới tăng đến 0.5A thì đã ngắt xung => dòng điện mất hoặc giảm => không thể tăng nổi qua 0.5A. Đó là chưa kể khi đến quá trình ngắt điện thì năng lượng từ trường tích lũy trong cuộn dây được xả ngược từ động cơ ra, nếu mạch xả năng lượng này không có hoặc không tốt thì động cơ hoạt động cực yếu. Có trường hợp PWM với duty = 30% mà không có mạch xả thì dù động cơ không tải cũng không quay nổi.

- Dòng điện trễ pha so với điện áp nên nếu có dòng bằng 2A thì công thức trên vẫn sai vì có lệch pha.

- Còn gì nữa bác nào biết bổ xung.

Đơn cử trường hợp của biến áp xung chắc nhiều bác biết. Nếu giã công thức I = U/R ; P = U.I thì có lẽ với 3 vòng dây đồng sơ cấp với áp 12V ta có cái biến áp cỡ KW trở lên trong khi thực tế có khi nó không nổi 200W. Có hiện tượng đó vì nó có tính cảm kháng, điện áp cấp điều khiển bằng PWM.
_________
Động cơ không dùng điện áp để chạy, cũng không dùng dòng điện để chạy mà nó chạy bằng một phần công suất nó nhận được.
PWM có "điện thế bình quân" biến đổi theo duty tức là từ 0 đến Vp ( Voltage Power).

[hoangtam741]

Kiến thức của em thiếu sót quá,công suất động cơ hay điện trở không ai tính wh.
Tôi không còn hứng thú để giảng dạy nữa.Tự tìm hiểu.

Bác có tuổi nên mắt lão hóa rồi, em nói là điện năng tiêu thụ là 48Wh đấy chứ (đây là đơn vị công A chứ không phải công suất P).
Sở dĩ em quy ra điện năng tiêu thụ là để sau này thay trở thuần bằng động cơ cho đúng bài toán mà bác đặt ra. Giả sử có 2 cái quạt điện giống hệt nhau 24VDC/48W, giảm điện năng tiêu thụ của nó đi một nửa bằng cách hạ áp và PWM, hỏi cái nào quay nhanh hơn ???

[vi van pham]

Thứ nhất : Công thức tính công suất này không thể áp dụng cho động cơ bất kì chủng loại nào vì động cơ không phải điện trở thuần. Nó có tính cảm kháng rất lớn. Cái này chỉ để tính công suất sinh nhiệt trên một điện trở thuần chứ không phải dùng để tính động năng của một động cơ.

Thứ hai : Công thức này là sai khi tính công suất trong PWM..

Công suất động cơ DC mà cũng không biết thì còn nói gì nữa?
Quá mệt. Ừ thì tôi sai,em đúng.

[vi van pham]

Bác có tuổi nên mắt lão hóa rồi, em nói là điện năng tiêu thụ là 48Wh đấy chứ (đây là đơn vị công A chứ không phải công suất P).
Sở dĩ em quy ra điện năng tiêu thụ là để sau này thay trở thuần bằng động cơ cho đúng bài toán mà bác đặt ra. Giả sử có 2 cái quạt điện giống hệt nhau 24VDC/48W, giảm điện năng tiêu thụ của nó đi một nửa bằng cách hạ áp và PWM, hỏi cái nào quay nhanh hơn ???

Hỏi 1 câu như trẻ nít,lấy điện năng tiêu thụ đánh giá công suất động cơ xem cái nào nhanh hơn?

[T.L.M]

Giả sử có 2 cái quạt điện giống hệt nhau 24VDC/48W, giảm điện năng tiêu thụ của nó đi một nửa bằng cách hạ áp và PWM, hỏi cái nào quay nhanh hơn ???

Em nghe nói là lõi Fe hoạt động với dòng xung thì sẽ rất nóng và dòng (đỉnh) cao làm lõi sắt hoạt động ở vùng gần bão hòa gì đó... không biết có đúng không?

[hoangtam741]

Hỏi 1 câu như trẻ nít,lấy điện năng tiêu thụ đánh giá công suất động cơ xem cái nào nhanh hơn?

Xin lỗi bác nhé, câu trả lời của bác cũng như trẻ nít thôi ! Trong công thức tính công A = P.t thông qua A cũng có thể đánh giá được P chứ sao.
Giả sử bác thuê 2 thằng khuân gạch lên tầng 2. Thằng PWM thì to con nhưng lười, nó làm lúc rồi lại nghỉ, thằng Hạ áp thì nhỏ con hơn nhưng cần cù. Hết ngày công lao động bác trả cho thằng nào nhiều tiền hơn ?
Riêng em sẽ căn cứ vào số lượng công việc đã hoàn thành để đánh giá, nếu số gạch 2 thằng khuân được bằng nhau thì trả tiền như nhau ! Hòa cả làng !!!

[duong_act]

Công suất động cơ DC mà cũng không biết thì còn nói gì nữa?
Quá mệt. Ừ thì tôi sai,em đúng.

Công suất động cơ mà dùng P = U.I thì chỉ có dùng với cấp 2. Vì cấp 3 đã bắt đầu tính đến nhiều thông số khác. Công thức này tính khi dòng điện là liên tục.
PWM là dòng, áp không liên tục mà vẫn dùng công thức trên thì thôi không còn gì để nói. Vì công thức trên không thấy đề cập đến duty - một thông số rất quan trọng trong PWM. Không lẽ duty = 1% và duty = 99% có công suất như nhau ? Động cơ không tải, có tải và quá tải có công suất như nhau ?.
Cái dòng đỏ thú thực cảm quan mà nhìn thì chủ yếu đánh giá người viết là chày cối vì đuối lý hơn là một tinh thần tranh luận nghiêm túc. Nếu người khác có sai phải chỉ ra cái sai bằng dẫn chứng, công thức hay gì gì đó thuyết phục chứ không phải kiểu " sống chết mặc bay".
____________
Nói câu này có gì bác bỏ quá chứ từ đầu luồng này cháu phân vân không biết bác cố tình giả vờ hay có ai đó dùng nick nhưng quả thật thấy bác hình như vẫn chưa hiểu lắm cái gọi là PWM.

[vi van pham]

Công suất động cơ mà dùng P = U.I thì chỉ có dùng với cấp 2. Vì cấp 3 đã bắt đầu tính đến nhiều thông số khác. Công thức này tính khi dòng điện là liên tục.
PWM là dòng, áp không liên tục mà vẫn dùng công thức trên thì thôi không còn gì để nói. Vì công thức trên không thấy đề cập đến duty - một thông số rất quan trọng trong PWM. Không lẽ duty = 1% và duty = 99% có công suất như nhau ? Động cơ không tải, có tải và quá tải có công suất như nhau ?.
Cái dòng đỏ thú thực cảm quan mà nhìn thì chủ yếu đánh giá người viết là chày cối vì đuối lý hơn là một tinh thần tranh luận nghiêm túc. Nếu người khác có sai phải chỉ ra cái sai bằng dẫn chứng, công thức hay gì gì đó thuyết phục chứ không phải kiểu " sống chết mặc bay".
____________
Nói câu này có gì bác bỏ quá chứ từ đầu luồng này cháu phân vân không biết bác cố tình giả vờ hay có ai đó dùng nick nhưng quả thật thấy bác hình như vẫn chưa hiểu lắm cái gọi là PWM.

Cháu lên googe tìm xem bài nào viết PWM sử dụng điện áp bình quân Duty? thí dụ bài này: Động cơ điện một chiều – Wikipedia tiếng Việt

Một công thức hóa học có thể không có phản ứng thuận nghịch, từ A sang B và từ B sang A.
PWM cũng vậy điện thế cung cấp ban đầu tối đa không phải là điện áp bình quân duty (nhớ cho điều này) cháu có thể kiểm chứng bằng ocsl. Sự đóng cắt liên tục sinh ra điện áp bình quân duty. Không thể lấy ngược lại điện áp bình quân cho động cơ hoạt động để có tốc độ mong muốn.

Điều này chứng minh dễ dàng nếu cháu đã từng sửa nhiều máy ly tâm PWM. Lấy điện thế bình quân = điện thế duty cấp cho động cơ. Kết quả động cơ không chạy nổi. Đây là kết luận chứ không phải giả thuyết khỏi bàn cãi,tin hay không cháu thực hành sẽ rõ.

[duong_act]

Cháu đâu có chỗ nào từ trước đến giờ ( và mọi người cũng vậy ) nói đến "điện áp bình quân Duty" đâu ? Vì thuật ngữ Duty trong PWM đâu có phải điện áp bình quân đâu?
Máy li tâm thì cháu chưa sửa nhưng điều khiển động cơ bằng PWM làm thì cũng kha khá. PWM động cơ nó không đơn giản là cái " điện áp bình quân " mà ngay từ đầu cháu đã nói vấn đề là công suất cái động cơ nhận được. Dùng PWM là cách cấp năng lượng cho cái động cơ bằng cách bơm cho nó điện áp có tần số khá cao và độ rộng tùy ý . Do có có tính cảm kháng rất mạnh và điện áp là tần số cao nên việc chuyển đổi thành động năng không đơn giản như trường hợp cấp liên tục. Nếu không đúng cách thì sự chuyển hóa thành động năng trong động cơ rất thấp.
Cháu đã từng PWM 1 động cơ 24V 120W và duty được cài đặt ở 40% thì động cơ mới bắt đầu nhúc nhích ( vì thiếu mạch xả năng lượng từ trường tích lũy) . Nếu tính điện áp bình quân thì nó là 9.6V - Cái này mà cấp liên tục thì nó đã quay ầm ầm rồi.

[vi van pham]

Tôi đã nói từ đầu công suất PWM > công suất điện thế bình quân rất nhiều. Nhưng đã bị phản ứng gay gắt, tôi mệt mỏi lắm rồi. Điện áp bình quân trong pWM là diện thế nguồn x % duty. Chính điểm này là sự tranh cãi.
Tải càng nặng, tần số càng cao động cơ càng không hoạt động được. Có những máy ly tâm tải nặng tần số của nó chỉ vài trăm hz, vì vậy nó chạy tốc độ thấp cà giật.

[duong_act]

Tôi đã nói từ đầu công suất PWM > công suất điện thế bình quân rất nhiều. Nhưng đã bị phản ứng gay gắt, tôi mệt mỏi lắm rồi. Điện áp bình quân trong pWM là diện thế nguồn x % duty. Chính điểm này là sự tranh cãi.

Xác nhận bác đúng
Ý bác là cái hình dưới phải không ? ( Vẽ xuông = paint, hy vọng mọi người hiểu )

[vi van pham]

P. h. ù.ù. ù.
.................................................. .................................................. ...................
Từ lâu đã không viết bài gì liên quan đến kỹ thuật cao, vì vậy điện tử y sinh không ý kiến.
Tưởng cái PWM ai cũng biết, nào ngờ......
Tám trong mục tâm tình cũng bị trẻ trâu chửi.
Từ bây giờ chỉ xem không viết bài nào nữa.

[keodinhchuot]

Thí dụ trên sai hoàn toàn vì quan hệ U và I của động cơ là quan hệ phi tuyến nên không thể có 12:10 = 1,2 ( công thức này đúng với điện trở thuần để tỏa nhiệt ) nó phụ thuộc rất nhiều tham số mà họ đặc tính cơ là những đường cong. Tôi mới theo dõi diễn đàn này thấy cũng vui giống như tỉ thí kiến thức trên đấu trường cũng có người đúng người sai, nhưng người không đúng thường hay cãi cố và sử dụng từ ngữ nặng nề có phần khiếm nhã để vớt vát lại kiến thức không đến nơi đến chốn của họ. Cộng đồng mạng rất là bao la đừng để tiếng dốt bay xa.