Động cơ xe đạp điện | Động cơ 3 pha không chổi than

Giới thiệu về động cơ xe đạp điện

Động cơ xe đạp điện hiện nay (năm 2021) đại đa số là sử dụng động cơ ba pha một chiều không chổi than, có một số tài liệu gọi là động cơ điện tử giao tiếp (ECM), một số tài liệu gọi là động cơ Brushless không chổi than (BLDC). Trong bài viết này chúng tôi sẽ trình bầy cấu tạo của động cơ xe đạp điện (động cơ 3 pha chạy điện một chiều loại không có chổi than) để mọi người cùng tham khảo bởi những ưu điểm và các ứng dụng tuyệt vời của nó.

Cấu tạo động cơ xe đạp điện không chổi than.

Loại động cơ kiểu moay ơ bánh này gồm các linh kiện là trục quay động cơ, stato động cơ, trục động cơ, nắp động cơ, ổ bi cấu thành. Đây là loại động cơ xe đạp điện không có bánh răng, không có chổi than và nó thuộc dòng động cơ xoay ngoài. Như vậy các loại xe điện phổ biến hiện nay đều dùng động cơ xoay ngoài như xe đạp điện nijia, xe đạp điện m133, xe điện xmen, xe điện vespa và nhiều dòng xe điện khác (tham khảo thêm các loại xe đạp điện sử dụng động cơ xoay ngoài: https://bacsixedien.vn).

Động cơ xe đạp điện
Động cơ xe đạp điện ba pha một chiều không chổi than

Động cơ xoay ngoài thường có tốc độ thấp nhưng cấu tạo lại rất đơn giản không cần hệ thống bánh răng giảm tốc và rất ít hỏng hóc. Do có cấu tạo đơn giản dề dàng bảo dưỡng và sửa chữa trong quá trình sử dụng cho nên động có BLDC được ứng dụng rộng rãi không chỉ cho xe đạp điện mà còn cho nhiều các loại máy móc khác.

Quảng Cáo Của Google




Phần 1: Nắp động cơ xe đạp điện

Nắp động cơ xe điện ở 2 mặt bên là khác nhau, một bên dùng để kết nối với hệ thống phanh sau còn một bên có thể lắp líp xe trong những trường hợp cần thiết. Vành ngoài của nắp động cơ có khoan các lỗi để vít ốc, số lỗ trên hai lắp động cơ là như nhau và có thể có 8 hoặc 9 lỗ trên mỗi nắp tùy loại động cơ.

Ở phần trung tâm của mới mỗi nắp dùng để gắn cơ cấu vòng bi, kích thước của vòng bi của 2 nắp động cơ có thể giống hoặc khác nhau. Thông thường động cơ sử dụng hai loại vòng bi phổ biến là 6202 hoặc 6203, việc nắp động cơ sử dụng loại vòng bi nào còn phụ thuộc vào trục của động cơ.

Như vậy nắp động cơ có nhiệm vụ rất quan trọng, ngoài việc bảo vệ phần bên trong động cơ khỏi nước và bùn đất nó còn có nhiệm vụ quan trọng hơn là kết nối chuyển động tạo ra lực quay cho Roto.

Phần 2: Stato động cơ xe đạp điện

Stato: là bộ phận không chuyển động khi động cơ xe đạp điện làm việc, trục của động cơ xe đạp điện (bao gồm khung sắt từ gắn vào trục, các vòng dây của 3 pha, bộ cảm biến Hall) sẽ không chuyển động khi động cơ làm việc và như vậy động cơ xe đạp điện cũng có thể gọi là động cơ cố định trong.

Bộ 3 cảm biến Hall được kết nối với nhau thông qua một mạch điện và được gắn chắc chắn vào Stato, trên mạch có các vị trí để gắn các dây dẫn điện. Bộ gồm 5 dây dẫn điện và truyền tín hiệu, trong đó có 2 dây nguồn dương và âm, 3 dây còn lại có màu tương ứng với 3 dây pha của động cơ.

Bộ 3 dây pha động cơ được quán nhiều vọng trên các lá thép kỹ thuật, thông thường các pha của động cơ xe đạp điện được đấy kiểu hình sao, góc lệch giữa các pha với nhau là 120°. Các đầu dây của các pha sẽ được đánh dấu bởi các màu khác nhau (Vàng, xanh lá, Xanh dương).

Các lá thép kỹ thuật điện được ghép sát nhau và được kết nới với trục động cơ thông qua một vành sắt, trục động cơ sẽ không chuyển động khi động cơ làm việc. Hai đầu ngọn của trục động cơ có tiện ren, gốc trục động có có thể có kích thước khác nhau để cố định vòng bi. Một phía trục động cơ sẽ được khoan rỗng để luồn dây điện 3 pha và các dây tín hiệu của bộ cảm biến.

Phần 3: Roto động cơ xe đạp điện

Trục quay: là bộ phận chuyển động khi động cơ xe đạp điện làm việc, vỏ ngoài của động cơ xe đạp điện là trục xoay (lắp động cơ 2 bên, nam châm vĩnh cửu, vành + lốp gắn vào vành) do đó gọi là động cơ trục xoay ngoài.

Số lượng các miếng nam châm phụ thuộc vào chu vi của vành roto, động cơ xe đạp điện sử dụng nam châm đất hiếm gắn ngoài. Các miếng nam châm được đặt ngược chiều nhau và gắn vào vình xe bằng loại keo chuyên dụng, kích thước của vành xe chính bằng kích thước của lốp xe gắn trên nó.

Phương pháp đấu dây của động cơ xe đạp điện.

Có 3 sợi dây dẫn điện vào trong động cơ xe đạp điện đây còn gọi là các dây pha của động cơ, các dây này sẽ quấn thành nhiều vòng trên khung thép và các đầu dây được đánh dầu bởi các màu (vàng, xanh lá, xanh dương) để phân biệt. Bộ dây dẫn vào cảm biến Hall (mắt động cơ) có 5 sợi trong đó có 2 dây cấp nguồn có màu đỏ và đen tương ứng với dây đương và dây âm. Ba sợi dây còn lại là 3 dây tín hiệu có màu tương ứng với màu của 3 dây pha (vàng, xanh lá, xanh dương).

cuộn dây động cơ xe đạp điện
Hình 2: Cuộn dây động cơ xe đạp điện

Như vậy trên động cơ xe đạp điện có 8 sợi dây, và 8 sợi dây này phải tương ứng từng đôi với dây dẫn trên bộ điều khiển, nếu không thì động cơ xe đạp điện sẽ không thể hoạt động bình thường. Do đó trong quá trình đấu nối động cơ với bộ điều khiển xe đạp điện các bạn phải thật sự chú ý điều này.

nắp động cơ xe đạp điện
nắp động cơ xe đạp điện

Trong thực tế ngay cả khi các bạn đã đấu nối tương ứng rồi nhưng động cơ vẫn không thể hoạt động, khi đó các bản hãy thử đào vị trí các dây dẫn cho nhau (không được đảo các dây dẫn điện dương và âm, chỉ đào vị trí các dây pha cho nhau và kết hợp với việc đảo vị trí dây tín hiệu trên cảm biến Hall).

Thông thường động cơ xe đạp điện có góc pha là 60° và 120°, phải đối ứng với góc pha 60° và 120° trên bộ điều khiển động cơ xe đạp điện. Nghĩa là động cơ có góc pha là 60° thì phải sử dụng bộ điều khiển có góc pha 60°, bộ điều khiển của hai góc pha này không thể trực tiếp thay đổi cho nhau.

Đối với động cơ xe đạp điện có góc pha 120° thông qua việc điều chỉnh trình tự pha của dây dẫn cuộn dây và trình tự pha của dây dẫn mắt động cơ (Hall) việc kết hợp chính xác 8 sợi dây của động cơ và bộ điều khiển có thể có 6 cách làm cho động cơ hoạt động. Trong đó 3 cách nối để động cơ quay theo chiều thuận và 3 cách còn lại làm cho động cơ quay ngược.

Nếu trong quá trình đấu nối thấy động cơ xe đạp điện bị quay ngược, chứng tỏ rằng góc pha của động cơ và góc pha của bộ điều khiển đã phối hợp với nhau. Để đảo chiều quay cho đúng các bạn thực hiện như sau đổi vị trí A, C của mắt cảm biến động cơ và bộ điều khiển, đồng thời đổi dây dẫn A, B của dây pha chính động cơ và bộ điều khiển. Có thể sẽ phải đảo thêm nhiều cách khác nếu như cách trên không thành công, về nguyên tắc là sự kết hợp các vị trí khác nhau của các cặp dây.

Phán đoán góc pha của động cơ xe đạp điện

Góc pha của động cơ xe đạp điện là tên gọi tắt của trị số góc ở vị trí pha của động cơ, chỉ góc độ biến đổi phương hướng dòng điện bên trong cuộn dây trong một chu kỳ thông điện của các cuộn dây của động cơ xe đạp điện. Trị số góc vị trí pha thường gặp trong động cơ xe điện là 60° và 120°.

Ta có thể qua sát vị trí không gian lắp đặt mắt động cơ (cảm biến Hall) để phán đoán góc pha động cơ, vị trí không gian lắp đặt mắt động cơ của hai loại góc pha của động cơ là không giống nhau. Ta có thể quan sát trên 2 hình bên dưới.

Nếu 3 cảm biến Hall (mắt động cơ) có thông số kỹ thuật giống nhau, thì 3 cảm biến đặt cùng chiều với nhau cho ta biết động cơ có góc pha là 120°. Nếu quan sát thấy một cảm biến ở giữa đặt ngược chiều với hai cảm biến ở hai bên thì điều đó cho ta biết động có có góc pha là 60°. Trong thực tế sẽ có những trường hợp bộ điều khiển có góc pha 120° kết hợp với động cơ có góc pha 60°, tuy nhiên việc lắp đặt các linh kiện Hall cũng phải rất đặc biệt.

Mắt động cơ xe đạp điện
Mắt động cơ xe đạp điện 120°
Mắt động cơ xe đạp điện
Mắt động cơ xe đạp điện 60°

Việc phán đoán được góc pha của động cơ giúp ta rất nhiều trong quá trình sửa chữa động có cũng như thay thế bộ điều khiển xe đạp điện, việc chọn đúng bộ điều khiển (xem cách thay mắt động cơ xe đạp điện) giúp xe đạp điện hoạt động êm ái hơn. Một số thợ có tay nghề yếu thường sẽ chọn phương án thay thế IC đa năng cho các trường hợp liên quan đến bộ cảm biến của động cơ.

Trên đây chúng tôi đã trình bầy đến các bạn cấu tạo chi tiết bân trong của động cơ xe đạp điện loại động cơ 3 pha không chổi than sử dụng điện một chiều. Tuy nhiên trong các dòng xe đạp điện đời cũ được trang bị bột số kiểu động cơ khác như: động cơ điện một chiều có chổi than, động cơ điện một chiều tốc độ cao và có bánh răng hãm tốc. Nếu có điều kiện chúng tôi sẽ trình bầy các chủ để này ở những bài viết sau.

Trả lời