Tài liệu Động cơ điện một chiều pptx

Động cơ điện một chiều
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm
Động cơ điện một chiều
Động cơ điện một chiều là động cơ điện hoạt động với dòng điện một chiều.
[sửa] Nguyên tắc hoạt động
Stator của động cơ điện 1 chiều thường là 1 hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu, hay nam
châm điện, rotor có các cuộn dây quấn và được nối với nguồn điện một chiều, 1 phần
quan trọng khác của động cơ điện 1 chiều là bộ phận chỉnh lưu, nó có nhiệm vụ là đổi
chiều dòng điện trong khi chuyển động quay của rotor là liên tục. Thông thường bộ phận
này gồm có một bộ cổ góp và một bộ chổi than tiếp xúc với cổ góp.
[cần dẫn nguồn]
Nguyên tắc hoạt độngcủa động cơ điện một chiều
Pha 1: Từ trường của rotor cùng
cực với stator, sẽ đẩy nhau tạo ra
chuyển động quay của rotor
Pha 2: Rotor tiếp
tục quay
Pha 3: Bộ phận chỉnh điện sẽ đổi
cực sao cho từ trường giữa stator
và rotor cùng dấu, trở lại pha 1
Nếu trục của một động cơ điện một chiều được kéo bằng 1 lực ngoài, động cơ sẽ hoạt
động như một máy phát điện một chiều, và tạo ra một sức điện động cảm ứng
Electromotive force (EMF). Khi vận hành bình thường, rotor khi quay sẽ phát ra một điện
áp gọi là sức phản điện động counter-EMF (CEMF) hoặc sức điện độngđối kháng, vì nó
đối kháng lại điện áp bên ngoài đặt vào động cơ. Sức điện động này tương tự như sức
điện động phát ra khi động cơ được sử dụng như một máy phát điện (như lúc ta nối một
điện trở tải vào đầu ra của động cơ, và kéo trục động cơ bằng một ngẫu lực bên ngoài).
Như vậy điện áp đặt trên động cơ bao gồm 2 thành phần: sức phản điện động, và điện áp
giáng tạo ra do điện trở nội của các cuộn dây phần ứng. Dòng điện chạy qua động cơ
được tính theo biều thức sau:

I = (V
Nguon
− V
PhanDienDong
) / R
PhanUng
Công suất cơ mà động cơ đưa ra được, được tính bằng:
P = I * (V
PhanDienDong
)
[sửa] Cơ chế sinh lực quay của động cơ điện một chiều
Một máy điện một chiều đang được tháo ra đại tu.
Khi có một dòng điện chảy qua cuộn dây quấn xung quanh một lõi sắt non, cạnh phía bên
cực dương sẽ bị tác động bởi một lực hướng lên, trong khi cạnh đối diện lại bị tác động
bằng một lực hướng xuống theo nguyên lý bàn tay trái của Fleming. Các lực này gây tác
động quay lên cuộn dây, và làm cho rotor quay. Để làm cho rô to quay liên tục và đúng
chiều, một bộ cổ góp điện sẽ làm chuyển mạch dòng điện sau mỗi vị trí ứng với 1/2 chu
kỳ. Chỉ có vấn đề là khi mặt của cuộn dây song song với các đường sức từ trường. Nghĩa
là lực quay của động cơ bằng 0 khi cuộn dây lệch 90
o
so với phương ban đầu của nó, khi
đó Rô to sẽ quay theo quán tính.
Trong các máy điện một chiều lớn, người ta có nhiều cuộn dây nối ra nhiều phiến góp
khác nhau trên cổ góp. Nhờ vậy dòng điện và lực quay được liên tục và hầu như không bị
thay đổi theo các vị trí khác nhau của Rô to.
1. Phương trình cơ bản của động cơ 1 chiều:
E= K Φ.omega (1)
V= E+Rư.Iư (2)
M= K Φ Iư (3)
Với:

- Φ: Từ thông trên mỗi cực( Wb)
- Iư: dòng điện phần ứng (A)
- V : Điện áp phần ứng (V)
- Rư: Điện trở phần ứng (Ohm)
- omega : tốc độ động cơ(rad/s)
- M : moment động cơ (Nm)
- K: hằng số, phụ thuộc cấu trúc động cơ
[sửa] Điều khiển tốc độ
Thông thường, tốc độ quay của một động cơ điện một chiều tỷ lệ với điện áp đặt vào nó,
và ngẫu lực quay tỷ lệ với dòng điện. Điều khiển tốc độ của động cơ có thể bằng cách
điều khiển các điểm chia điện áp của bình ắc quy, điều khiển bộ cấp nguồn thay đổi
được, dùng điện trở hoặc mạch điện tử Chiều quay của động cơ có thể thay đổi được
bằng cách thay đồi chiều nối dây của phần kích từ, hoặc phần ứng, nhưng không thể được
nếu thay đổi cả hai. Thông thường sẽ được thực hiện bằng các bộ công tắc tơ đặc biệt
(Công tắc tơ đổi chiều).
Điện áp tác dụng có thể thay đổi bằng cách xen vào mạch một điện trở nối tiếp hoặc sử
dụng một thiết bị điện tử điều khiển kiểu chuyển mạch lắp bằng Thyristor, transistor hoặc
loại cổ điển hơn nữa bằng các đèn chỉnh lưu hồ quang Thủy ngân. Trong một mạch điện
gọi là mạch băm điện áp, điện áp trung bình đặt vào động cơ thay đổi bằng cách chuyển
mạch nguồn cung cấp thật nhanh. Khi tỷ lệ thời gian "on" trên thời gian "off" thay đổi sẽ
làm thay đổi điện áp trung bình. Tỷ lệ phần trăm thời gian "on" trong một chu kỳ chuyển
mạch nhân với điện áp cấp nguồn sẽ cho điện áp trung bình đặt vào động cơ. Như vậy với
điện áp nguồn cung cấp là 100V, và tỷ lệ thời gian ON là 25% thì điện áp trung bình là
25V. Trong thời gian "Off", điện áp cảm ứng của phần ứng sẽ làm cho dòng điện không
bị gián đoạn, qua một đi ốt gọi là đi ốt phi hồi, nối song song với động cơ. Tại thời điểm
này, dòng điện của mạch cung cấp sẽ bằng không trong khi dòng điện qua động cơ vẫn
khác không và dòng trung bình của động cơ vẫn luôn lớn hơn dòng điện trong mạch cung
cấp, trừ khi tỷ lệ thời gian "on" đạt đến 100%. Ở tỷ lệ 100% "on" này, dòng qua động cơ
và dòng cung cấp bằng nhau. Mạch đóng cắt tức thời này ít bị tổn hao năng lượng hơn
mạch dùng điện trở. Phương pháp này gọi là phương pháp điều khiển kiểu điều biến độ

rộng xung (pulse width modulation, or PWM), và thường được điều khiển bằng vi xử lý.
Đôi khi người ta còn sử dụng mạch lọc đầu ra để làm bằng phẳng điện áp đầu ra và giảm
bớt tạp nhiễu của động cơ.
Vì động cơ điện một chiều kiểu nối tiếp có thể đạt tới mô men quay cực đại từ khi vận tốc
còn nhỏ, nó thường được sử dụng để kéo, chẳng hạn đầu máy xe lửa hay tàu điện. Một
ứng dụng khác nữa là để khởi động các loại động cơ xăng hay động cơ điezen loại nhỏ.
Tuy nhiên nó không bao giờ dùng trong các ứng dụng mà hệ thống truyền động có thể
dừng (hay hỏng), như băng truyền. Khi động cơ tăng tốc, dòng điện phần ứng giảm (do
đó cả trường điện cũng giảm). Sự giảm trường điện này làm cho động cơ tăng tốc cho tới
khi tự phá hủy chính nó. Đây cũng là một vấn đề với động cơ xe lửa trong trường hợp
mất liên kết, vì nó có thể đạt tốc độ cao hơn so với chế độ làm việc định mức. Điều này
không chỉ gây ra sự cố cho động cơ và hộp số, mà còn phá hủy nghiêm trọng đường ray
và bề mặt bánh xe vì chúng bị đốt nóng và làm lạnh quá nhanh. Việc giảm từ trường
trong bộ điều khiển điện tử được ứng dụng để tăng tốc độ tối đa của các phương tiện vận
tải chạy bằng điện. Dạng đơn giản nhất là dùng một bộ đóng cắt và điện trở làm yếu từ
trường, một bộ điều khiển điện tử sẽ giám sát dòng điện của động cơ và sẽ chuyển mạch,
đưa các điện trở suy giảm từ vào mạch khi dòng điện của động cơ giảm thấp hơn giá trị
đặt trước. Khi điện trở được đưa vào mạch, nó sẽ làm tăng tốc động cơ, vượt lên trên tốc
độ thông thường ở điện áp định mức. Khi dòng điện tăng bộ điều khiển sẽ tách điện trở
ra, và động cơ sẽ trở về mức ngẫu lực ứng với tốc độ thấp.
Một phương pháp khác thường được dùng để điều khiển tốc độ động cơ một chiều là
phương pháp điều khiển theo kiểu Ward-Leonard. Đây là phương pháp điều khiển động
cơ một chiều (thường là loại kích thích song song hay hỗn hợp) bằng cách sử dụng nguồn
điện xoay chiều, mặc dù nó không được tiện lợi như những sơ đồ điều khiển một chiều.
Nguồn điện xoay chiều được dùng để quay một động cơ điện xoay chiều, thường là một
động cơ cảm ứng, và động cơ này sẽ kéo một máy phát điện một chiều. Điện áp ra của
phần ứng máy phát một chiều này được đưa thẳng đến phần ứng của động cơ điện một
chiều cần điều khiển. Cuộn dây kích từ song song của cả máy phát điện và động cơ điện
một chiều sẽ được kích thích độc lập qua các biến trở kích từ. Có thể điều khiển tốc độ
động cơ rất tốt từ tốc độ = 0 đến tốc độ cao nhất với ngẫu lực phù hợp bằng cách thay đổi

dòng điện kích thích của máy phát và động cơ điện một chiều. Phương pháp điều khiển
này đã được xem là chuẩn mực cho đến khi nó bị thay thế bằng hệ thống mạch rắn sử
dụng Thyristor. Nó đã tìm được chỗ đứng ở hầu hết những nơi cần điều khiển tốc độ thật
tốt, từ các hệ thống thang nâng hạ người trong các hầm mỏ, cho đến những máy công
nghiệm cà các cần trục điện. Nhược điểm chủ yếu của nó là phải cần đến ba máy điện cho
một sơ đồ (có thể lên đến 5 trong các ứng dụng rất lớn vì các máy DC có thể được nhân
đôi lên và điều khiển bằng các biến trở chỉnh đồng thời). Trong rất nhiều ứng dụng, hợp
bộ động cơ - máy phát điện thường được duy trì chạy không tải, để tránh mất thời gian
khởi động lại.
Mặc dù các hệ thống điều khiển điện tử sử dụng Thy ris tor đã thay thế hầu hết các hệ
thống Ward Leonard cỡ nhỏ và trung bình, nhưng một số hệ thống lớn (cỡ vài trăm mã
lực) vẫn còn đắc dụng. Dòng điện kích từ nhỏ hơn nhiều so với dòng điện phần ứng, cho
phép các Thyristor cỡ trung bình có thể điều khiển một động cơ lớn hơn rất nhiều, so với
điều khiển trực tiếp. Thí dụ, trong một ứng dụng, một bộ Thy ris tor 300 am pe có thể
điều khiển một máy phát điện. Dòng điện ngõ ra của máy phát này có thể lên đến 15.000
am pe, với cùng dòng này, nếu điều khiển trực tiếp bằng thy ris tor thì có thể rất khó khăn
và giá thành cao.
Lấy từ “ />%E1%BB%87n_m%E1%BB%99t_chi%E1%BB%81u”
Wikimania 2009 đã mở cửa cho đăng ký. Tìm
hiểu thêm.
[Thu nhỏ] [Giúp chúng tôi dịch
thông tin!]
Nam châm vĩnh cửu
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm
Nam châm vĩnh cửu là các vật được cấu tạo từ các vật liệu từ cứng có khả năng giữ từ
tính không bị mất từ trường, được sử dụng như những nguồn tạo từ trường.
Mục lục
[ẩn]
• 1 Các đặc trưng

• 2 Phân loại theo vật liệu
• 3 Phân loại theo phương pháp chế tạo
• 4 Xem thêm
• 5 Tài liệu tham khảo
• 6 Liên kết ngoài
[sửa] Các đặc trưng
Hình ảnh các nam châm vĩnh cửu
Các đại lượng của nam châm vĩnh cửu xuất phát từ đường cong từ trễ, là các thông số đặc
trưng của các chất sắt từ nói chung và vật liệu từ cứng nói riêng và các thông số được
quan tâm chủ yếu gồm:
• Lực kháng từ
Lực kháng từ của nam châm vĩnh cửu phải đủ lớn để không bị khử từ bởi các từ trường
ngoài, khả năng lưu trữ từ trường của nam châm càng lớn khi lực kháng từ càng lớn. Các
nam châm vĩnh cửu phổ biến hiện nay có lực kháng từ từ 1000 Oe đến vài chục ngàn Oe.
• Từ dư (xem bài Đường cong từ trễ).
• Hệ số chữ nhật hay Độ vuông
• Tích năng lượng từ cực đại
Nói lên khả năng lưu trữ năng lượng từ của nam châm vĩnh cửu, là năng lượng lớn nhất
có thể tồn trữ trong một đơn vị thể tích nam châm, được xác định từ đường cong từ trễ.
Muốn có tích năng lượng từ cực đại lớn, nam châm cần có lực kháng từ lớn, từ dư cao và
hệ số chữ nhật của đường cong từ trễ lớn.
• Nhiệt độ Curie
Là nhiệt độ mà tại đó các vật sắt từ bị mất từ tính và trở thành thuận từ. Nhiệt độ Curie
cho ta biết khả năng hoạt động của nam châm trong điều kiện nhiệt độ cao hay thấp. Có
những nam châm có nhiệt độ Curie khá thấp (ví dụ như nam châm Nd2Fe14B có nhiệt độ
Curie chỉ 312
o
C), nhưng cũng có những loại nam châm có nhiệt độ Curie rất cao (ví dụ
hệ hợp chất SmCo có nhiệt độ Curie hàng ngàn độ, được sử dụng trong động cơ phản lực
có nhiệt độ cao).

• Ngoài các tham số mang tính chất từ tính, các tham số khác cũng rất được quan
tâm đó là độ cứng, khả năng chống mài mòn, chống ôxi hóa, mật độ Bên cạnh
đó, hình dạng nam châm cũng là một tham số rất quan trọng quyết dịnh điểm làm
việc của nam châm do hình dạng nam châm quy định thừa số khử từ của vật từ, có
tác động lớn đến năng lượng từ của nam châm.
[sửa] Phân loại theo vật liệu
Nam châm đất hiếm NdFeB được sử dụng trong ổ cứng máy tính
• Ôxit sắt: Là loại nam châm vĩnh cửu đầu tiên của loài người được sử dụng dưới
dạng các "đá nam châm", được sử dụng từ thời cổ đại, có ngay trong tự nhiên
nhưng khi khoa học kỹ thuật phát triển loại này không còn được sử dụng do từ
tính rất kém.
• Thép cácbon
Là loại nam vĩnh cửu được sử dụng từ thế kỷ 18 đến giữa thế kỷ 20 với khả năng
cho từ dư tới hơn 1 T, nhưng lực kháng từ rất thấp nên từ tính cũng dễ bị mất. Lại
nam châm này hầu như không còn được sử dụng hiện nay.
• Nam châm AlNiCo
Là loại nam châm được chế tạo từ vật liệu từ cứng là hợp kim của nhôm, niken,
côban và một số các phụ gia khác như đồng, titan , là loại nam châm cho từ dư
cao (tới 1,2-1,5 T) nhưng có lực kháng từ chỉ xung quanh 1 kOe, đồng thời giá
thành cũng khá cao nên hiện nay tỉ lệ sử dụng ngày càng giảm dần (chỉ còn không
đầy 10% thị phần sử dụng).
• Ferrite từ cứng
Là loại nam châm vĩnh cửu được chế tạo từ các ferit từ cứng (ví dụ ferit Ba, Sr )
là các vật liệu dạng gốm. Nam châm ferit có ưu điểm là rất dễ chế tạo, gia công,
giá thành rẻ và độ bền cao. Tuy nhiên, vì đây là nhóm các vật liệu feri từ đồng
thời có hàm lượng ôxy cao nên có từ độ khá thấp, có lực kháng từ từ 3 đến 6 kOe,
có khả năng cho tích năng lượng từ cực đại lớn nhất không quá 6 MGOe. Loại
nam châm này hiện nay chiếm tới hơn 50% thị phần sử dụng nam châm vĩnh cửu
do những ưu điểm về giá thành cực rẻ, khả năng chế tạo, gia công và độ bền.
• Nam châm đất hiếm

Là loại nam châm vĩnh cửu được tạo ra từ các vật liệu từ cứng là các hợp kim hoặc hợp
chất của các kim loại đất hiếm và kim loại chuyển tiếp.
•
o Nam châm nhiệt độ cao SmCo
Là hệ các nam châm vĩnh cửu được chế tạo từ hợp chất ban đầu là SmCo
5
được
phát minh năm 1966 bởi tiến sĩ Karl J. Strnat của U.S. Air Force Materials
Laboratory (Mỹ) có tích năng lượng từ cực đại 18 MGOe, sau đó Karl J. Strnat lại
phát minh ra hợp chất Sm
2
Co
17
có tích năng lượng từ tới 30 MGOe vào năm 1972.
Hệ nam châm SmCo có nhiệt độ Curie rất cao (có thể đạt tới 1100
o
C) và có lực
kháng từ cực lớn (tới vài chục kOe) nhờ cấu trúc dạng lá đặc biệt. Nhờ có nhiệt độ
Curie cao và lực kháng từ lớn nên được sử dụng trong các ứng dụng nhiệt độ cao
(ví dụ trong động cơ phản lực ).
•
o Nam châm NdFeB
Là hệ các nam châm dựa trên hợp chất R
2
Fe
14
B (R là ký hiệu chỉ các nguyên tố
đất hiếm ví dụ như Nd, Pr ) có cấu trúc tinh thể kiểu tứ giác với lực kháng từ lớn
(hơn 10 kOe) và từ độ bão hòa rất cao (tới 1,56 T) nên là loại nam châm vĩnh cửu
mạnh nhất hiện nay với khả năng cho tích năng lượng từ tới 64 MGOe (tính toán

theo lý thuyết) và hiện nay đã xuất hiện loại nam châm Nd
2
Fe
14
B có tích năng
lượng từ 57 MGOe. Tuy nhiên, loại nam châm này lại không thể sử dụng ở nhiệt
độ cao do có nhiệt độ Curie chỉ 312
o
C. Nam châm Nd
2
Fe
14
B lần đầu tiên được
phát minh năm 1983 bởi R. Sagawa (Nhật Bản).
Điểm yếu chung của các nam châm đất hiếm là có giá thành cao (do chứa nhiều các
nguyên tố đất hiếm đắt tiền), có độ bền kém (do các nguyên tố đất hiếm có tính ôxy hóa
rất cao). Vì những điểm yếu này mà nam châm đất hiếm tuy là loại mạnh nhất nhưng vẫn
không phải là loại được sử dụng nhiều nhất (đứng sau nam châm ferit).
• Nam châm tổ hợp nano
Là loại nam châm mới ra đời từ đầu thập kỷ 90 của thế kỷ 20, là loại nam châm
có cấu trúc tổ hợp của 2 pha từ cứng và từ mềm ở kích thước nanomet. Các pha từ
cứng (chiếm tỉ phần thấp) cung cấp lực kháng từ lớn, pha từ mềm cung cấp từ độ
lớn. Tính chất tổ hợp này có được là nhờ liên kết trao đổi đàn hồi giữa các hạt pha
từ cứng và từ mềm ở kích thước nanomet. Loại nam châm này được tính toán có
khả năng cho tích năng lượng từ khổng lồ hơn 3 lần so với nam châm mạnh nhất
hiện nay là NdFeB nhưng thực nghiệm mới chỉ đạt được rất nhỏ so với lý thuyết
và các sản phẩm thực nghiệm mới trong giai đoạn sản xuất thử nghiệm.
[sửa] Phân loại theo phương pháp chế tạo
• Nam châm đẳng hướng (Isotropic magnets)
Là nam châm vĩnh cửu được chế tạo bằng cách ép đẳng tĩnh mà không sử dụng

các phương pháp định hướng ban đầu (từ trường ).
• Nam châm dị hướng (Anisotropic magnets)
Là nam châm được định hướng trong quá trình ép đẳng tĩnh bằng từ trường. Khi
đó, các hạt đơn đômen trong vật liệu sẽ bị định hướng theo chiều từ trường, tạo
nên khả năng dễ dàng từ hóa theo phương định hướng.
• Nam châm kết dính
Là các nam châm được chế tạo bằng cách nghiền thành bột mịn, sau đó trộn với
keo kết dính (ví dụ epoxy) và ép trong từ trường định hướng. Các keo vừa có tác
dụng kết dính, lại vừa có tác dụng đông cứng sự định hướng của các hạt.
• Nam châm thiêu kết
Là nam châm được chế tạo bằng cách thiêu kết các bột kim loại được nghiền mịn
và ép khuôn. Việc thiêu kết nhằm tạo ra hợp chất có thành phần hợp phức xác
định với tính chất từ của hợp chất đó.
[sửa] Xem thêm
• Nam châm
• Vật liệu từ cứng
• Sắt từ
• Đường cong từ trễ
[sửa] Tài liệu tham khảo
1. ^ Robert C. O'Handley (1999). Modern Magnetic Materials: Principles and
Applications, Wiley-Interscience. ISBN-13 978-0471155669.
2. ^ K.H.J. Buschow (1998). Permanent-magnet Materials and Their applications,
Trans Tech Publications. ISBN 0 8784978-796-x.
[sửa] Liên kết ngoài
• History of magnetism
Lấy từ “ />%ADu”
Thể loại: Từ học | Nam châm | Vật lý chất rắn | Khoa học ứng dụng
Xem
• Bài viết
• Thảo luận

• Sửa đổi
• Lịch sử
Công cụ cá nhân
• Thử bản Beta
• Đăng nhập / Mở tài khoản
Xem nhanh
• Trang Chính
• Cộng đồng
• Thời sự
• Thay đổi gần đây
• Bài viết ngẫu nhiên
• Trợ giúp
• Quyên góp
Tìm kiếm
Xem

Tìm ki?m
Gõ tiếng Việt
Tự động [F9]
Telex (?)
VNI (?)
VIQR (?)
VIQR*
Tắt [F12]
Bỏ dấu kiểu cũ [F7]
Đúng chính tả [F8]
Công cụ
• Các liên kết đến đây
• Thay đổi liên quan
• Các trang đặc biệt

• Bản để in ra
• Liên kết thường trực
• Chú thích trang này
Ngôn ngữ khác
• 日本語
• Trang này được sửa đổi lần cuối lúc 14:38, ngày 25 tháng 9 năm 2008.
• Văn bản được phát hành theo Giấy phép Creative Commons
Ghi công/Chia sẻ tương tự; có thể áp dụng điều khoản bổ sung. Xem Điều khoản
Sử dụng để biết thêm chi tiết.
Wikipedia® là thương hiệu đã đăng ký của Wikimedia Foundation, Inc., một tổ
chức phi lợi nhuận.
• Quy định quyền riêng tư
• Giới thiệu Wikipedia
• Lời phủ nhận
Where would you like to see Wikimedia in five years?
Submit a proposal! (Learn more.)
[Thu nhỏ] [Giúp chúng tôi
dịch thông tin!]
Nam châm điện
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm
Sơ đồ nguyên lý của nam châm điện đầu tiên. Dòng điện cung cấp bởi nguồn pin tạo ra từ
trường trong cuộn dây và được khuếch đại bởi lõi dẫn từ làm bằng sắt non.
Phân bố đường sức từ trong một cuộn dây solenoid.
Nam châm điện là một dụng cụ tạo từ trường hay một nguồn sản sinh từ trường hoạt
động nhờ từ trường sinh ra bởi cuộn dây có dòng điện lớn chạy qua. Cảm ứng từ của nam
châm điện được dẫn và tạo thành lớn nhờ việc sử dụng một lõi dẫn từ làm bằng vật liệu
từ mềm có độ từ thẩm lớn và cảm ứng từ bão hòa cao. Khác với nam châm vĩnh cửu có
cảm ứng từ cố định, nam châm điện có cảm ứng từ có thể thay đổi được nhờ việc điều
khiển dòng điện chạy qua cuộn dây.

Nam châm điện lần đầu tiên được phát minh bởi nhà điện học người Anh William
Sturgeon (1783-1850) vào năm 1825. Nam châm điện của Sturgeon là một lõi sắt non
hình móng ngựa có một số vòng dây điện cuốn quanh. Khi cho dòng điện sinh ra bởi một
pin nhỏ chạy qua, lõi sắt bị từ hóa và cảm ứng từ sinh ra đủ mạnh để hút lên được một
hộp sắt nặng 7 ounce. Khi ngắt dòng điện, từ trường của lõi cũng biến mất
Mục lục
[ẩn]
• 1 Nguyên lý của nam châm điện
• 2 Các Loại Nam Châm Điện
o 2.1 Cuộn Dây
o 2.2 Vòng Dây
o 2.3 Cuộn dây tạo từ trường
o 2.4 Lõi dẫn từ
• 3 Các kiểu nam châm điện và ứng dụng
o 3.1 Ứng dụng trong khoa học và kỹ thuật
o 3.2 Ứng dụng trong công nghiệp và y học
• 4 Xem thêm
• 5 Tài liệu tham khảo
[sửa] Nguyên lý của nam châm điện
Khi mắc một dây dẩn điện có nhiều vòng quấn với Điện, dòng điện sản sinh một Điện
Trường E trong các vòng quấn . Khi dòng điện đi qua các vòng quấn, Biến đổi của Điện
Trường trong các vòng quấn sinh ra một Từ Trường B vuông góc với Điện Trường E .
Từ Trường của cuộn dây dẩn điện có tính chất giống như từ trường của một Nam Châm
cũng hút hay đẩy một từ vật nằm trong từ trường của cuộn dây .
Khi tách Điện khỏi cuộn dây, Từ Trường không tồn tại . Cuộn dây không còn hút hay đẩy
từ vật
Vậy chỉ khi nào cuộn dây dẩn điện, cuộn dây trở thành Nam Châm Điện
Từ Trường của cuộn dây tùy thuộc vào số Từ Cảm cuộn dây và dòng điện trong cuộn dây
B = L I
Từ Cảm cuộn dây tỉ lệ thuận với chiều dài, số vòng quấn và tỉ lệ nghịch với diện tích của

cuộn dây
[sửa] Các Loại Nam Châm Điện
[sửa] Cuộn Dây
Một dây dẩn điện với vài vòng quấn
L = μN
2
(l/A)
[sửa] Vòng Dây
Một dòng tròn dẩn điện với vài nhiều vòng quấn
L = μN
2
(l/A)
l : chu vi vòng tròn = 2Πr
Nam châm điện gồm hai phần là cuộn dây tạo từ trường và lõi dẫn (khuếch đại) từ. Chi
tiết của từng loại nam châm điện có thể khác nhau nhưng đều theo nguyên lý chung này.
[sửa] Cuộn dây tạo từ trường
Thông thường, cuộn dây là cộn solenoid được cuốn nhiều vòng dây đều nhau. Cường độ
từ trường sinh ra trong ống dây được tính theo công thức:
Với N,L,I lần lượt là số vòng dây, chiều dài cuộn dây và cường độ dòng điện chạy qua
cuộn dây.
[sửa] Lõi dẫn từ
Lõi dẫn từ của nam châm điện là các vật liệu từ mềm và thông thường chúng phải thỏa
mãn các yêu cầu:
• Có độ từ thẩm lớn
• Cảm ứng từ bão hòa cao (để không giới hạn dải hoạt động của nam châm.
• Có tổn hao trễ nhỏ (lực kháng từ nhỏ) để không làm trễ quá trình thay đổi từ
trường của nam châm.
Khi có lõi dẫn từ, cảm ứng từ sinh ra tại bề mặt của cực nam châm điện sẽ được xác định
theo công thức:
với μ

0
,μ là độ từ thẩm của chân không và độ từ thẩm tỉ đối của vật liệu dùng làm lõi dẫn
từ.
Một số vật liệu được sử dụng làm lõi nam châm điện: