Cấu Tạo, Cách Thay Mô Tơ Quạt Hơi Nước Cũ

Mô tơ quạt hơi nước là motor kéo cánh quạt (thường là motor 1 pha 220V chạy tụ ngậm, 60–200W, trục 12 mm, nhiều cấp tốc độ) đẩy gió qua tấm làm mát thấm nước để hạ nhiệt không khí. Quạt hơi nước công nghiệp lưu lượng lớn dùng motor 1 pha 220V hoặc 3 pha 380V từ 0.18kW đến 1.1kW. Khi thay mô tơ quạt hơi nước cũ, chọn đúng công suất, đường kính và chiều dài trục, chiều quay, số dây tốc độ và giá trị tụ ghi trên mô tơ cũ.

1) Mô tơ quạt hơi nước là gì

Một chiếc quạt hơi nước (quạt điều hòa) có ba nhóm điện: mô tơ chính kéo cánh quạt, bơm nước mini bơm nước từ bồn lên tấm làm mát, và mô tơ đảo gió nhỏ để lá hướng gió đánh qua lại. Khi nói "thay mô tơ quạt hơi nước", phần lớn là thay mô tơ chính.

Mô tơ chính quạt gia đình là motor không đồng bộ 1 pha, rotor lồng sóc, chạy tụ ngậm thường trực, không có công tắc ly tâm. Tốc độ thay đổi bằng cách lấy điện ở các đầu dây khác nhau trên cuộn số. Đây là cùng họ với các động cơ điện 1 pha chạy tụ, chỉ khác là công suất nhỏ và quấn để đổi số.

2) Cấu tạo mô tơ quạt hơi nước

• Stator lõi tôn silic, phổ biến loại 4 cực 16 hoặc 24 rãnh, quấn cuộn chạy, cuộn đề và cuộn số.
• Rotor lồng sóc nhôm đúc, trục thép thường 12 mm (một số quạt nhỏ 8–10 mm).
• Ổ đỡ: bạc thau tẩm dầu (quạt rẻ) hoặc bạc đạn (quạt tốt, quạt công nghiệp).
• Tụ ngậm: khoảng 1,5–6 µF, điện áp 400–450V, gắn trên thân hoặc trong hộp điều khiển.
• Cầu chì nhiệt (thermal fuse) gắn trong cuộn dây, đứt khi cuộn quá nóng khoảng 115–135°C.
• Vỏ thép hoặc vỏ nhựa kín một phần để chống nước bắn.

3) Nguyên lý làm việc và cách đổi tốc độ

Tụ ngậm làm dòng trong cuộn đề lệch pha với cuộn chạy, tạo từ trường quay, rotor quay khoảng 1.100–1.400 vòng/phút ở số cao (4 cực). Cuộn số quấn nối tiếp với cuộn chạy: cấp điện vào đầu dây có nhiều vòng nối tiếp hơn thì từ trường yếu hơn, quạt quay chậm hơn. Vì vậy mô tơ 3 số thường có 5 dây ra: dây chung, 3 dây số và dây tụ.

Quạt hơi nước loại có remote và chế độ gió tự nhiên dùng board điều khiển đóng ngắt các dây số bằng rơ le hoặc triac. Quạt đời mới "inverter" dùng motor DC không chổi than (BLDC) với mạch điều khiển riêng, nhiều cấp tốc độ, ít tốn điện hơn; nguyên lý loại này tương tự motor 12V không chổi than.

4) Các loại mô tơ quạt hơi nước phổ biến

a) Mô tơ quạt hơi nước gia đình 1 pha

Công suất 60–200W, điện áp 220V, 3 tốc độ, trục 12 mm, chiều quay xuôi hoặc ngược (nhìn từ đầu trục). Dùng cho quạt hơi nước 20–60 lít bồn.

b) Mô tơ quạt hơi nước công nghiệp

Công suất 0.18–1.1kW, motor 1 pha 220V hoặc 3 pha 380V, kéo cánh hướng trục hoặc lồng sóc, lưu lượng gió 6.000–30.000 m³/giờ. Loại 3 pha có thể đổi tốc độ bằng biến tần.

c) Motor DC không chổi than (BLDC)

Điện áp DC 24V–310V từ board nguồn, có 3 dây pha và dây cảm biến Hall. Tốn điện ít hơn mô tơ tụ khoảng 30–50% ở cùng lượng gió, nhưng thay thế phải đúng loại theo board.

d) Mô tơ đảo gió và bơm nước mini

Mô tơ đảo gió là motor đồng bộ nhỏ 220V, khoảng 4W, tốc độ ra chỉ vài vòng/phút. Bơm nước mini dạng chìm 220V, 8–20W, lưu lượng vài trăm lít/giờ.

5) Dòng điện, điện áp và điều tốc

• Mô tơ quạt 1 pha 220V: 60W khoảng 0,3–0,35A, 120W khoảng 0,55–0,65A, 200W khoảng 0,9–1A ở số cao.
• Mô tơ quạt công nghiệp 1 pha 220V: 0.37kW khoảng 2,8–3,4A, 0.75kW khoảng 5–6A. Motor 3 pha 380V: 0.75kW khoảng 1,9–2,1A, 1.1kW khoảng 2,6–2,8A.
• Điện áp làm việc 200–240V; điện yếu dưới khoảng 190V thì quạt quay chậm, tụ và cuộn dây nóng hơn.
• Biến tần: dùng cho quạt hơi nước công nghiệp motor 3 pha (chọn biến tần cùng công suất, chế độ tải quạt) để chỉnh lưu lượng gió và giảm điện năng; motor 1 pha tụ ngậm đổi tốc bằng cuộn số hoặc bộ điều tốc dành cho quạt. Motor 3 pha rời có trong nhóm motor điện 3 pha.

6) Cách thay mô tơ quạt hơi nước

a) Tháo mô tơ cũ

• Rút điện, xả hết nước trong bồn, tháo lưới và cánh quạt (cánh thường bắt ốc ren ngược hoặc chốt kẹp).
• Tháo nắp lưng, chụp ảnh sơ đồ dây ở board hoặc hộp số, đánh dấu màu từng dây.
• Tháo các ốc giữ mô tơ, rút mô tơ ra khỏi khung.

b) Ghi thông số để mua đúng

• Công suất (W), điện áp, giá trị tụ (µF), số dây ra.
• Đường kính trục, chiều dài trục thò ra, kiểu trục (tròn, có vát D, có ren).
• Chiều quay: nhìn thẳng vào đầu trục, quay thuận hay ngược chiều kim đồng hồ.
• Khoảng cách lỗ bắt ốc và đường kính thân mô tơ.

c) Lắp mô tơ mới

Đấu dây theo ảnh đã chụp, nối dây bằng cos bấm hoặc domino, quấn băng cách điện, đi dây xa nơi có nước. Lắp tụ mới nếu mô tơ mới yêu cầu µF khác. Lắp cánh, quay tay xem không quẹt khung, rồi chạy thử từng số.

7) Ứng dụng của mô tơ quạt hơi nước

• Mô tơ quạt hơi nước gia đình 120W–150W thay cho quạt điều hòa phòng ngủ, phòng khách.
• Mô tơ quạt hơi nước công nghiệp 0.37kW–1.1kW cho nhà xưởng, kho hàng, quán ăn, sân bóng, tiệm cà phê sân vườn.
• Motor quạt làm mát cho trang trại gà, heo kết hợp tấm làm mát cooling pad.
• Mô tơ quạt hơi nước dùng chế quạt thông gió, quạt hút ẩm, quạt sấy nông sản nhỏ.
• Mô tơ đảo gió, bơm nước mini thay thế linh kiện cho các dòng quạt điều hòa phổ biến.

8) Ưu điểm và nhược điểm của mô tơ quạt hơi nước loại tụ

• Cấu tạo đơn giản, rẻ, dễ thay; thợ điện ở đâu cũng sửa được.
• Chạy êm ở số thấp, không cần board điện tử phức tạp.
• Nhược điểm: hiệu suất thấp hơn motor BLDC, số thấp vẫn tốn điện gần bằng số trung bình.
• Nhược điểm: môi trường ẩm làm bạc thau khô dầu, rỉ trục và giảm cách điện nhanh hơn quạt thường.

9) Giá mô tơ quạt hơi nước tham khảo

Giá trung bình thị trường Việt Nam cho mô tơ dây đồng, trục 12 mm:

• Mô tơ 60W ngược chiều: khoảng 419.000 đ.
• Mô tơ 110W ngược chiều: khoảng 545.000 đ.
• Mô tơ 120W xuôi chiều: khoảng 539.000 đ; ngược chiều: khoảng 520.000 đ.
• Mô tơ 135W ngược chiều: khoảng 539.000 đ.
• Mô tơ 140W xuôi chiều: khoảng 559.000 đ; 150W thuận chiều: khoảng 550.000 đ.
• Mô tơ 200W ngược chiều: khoảng 570.000 đ.

10) Câu hỏi thường gặp về mô tơ quạt hơi nước

a) Người sắp mua mô tơ quạt hơi nước cần hỏi gì, xác minh gì

• Cần mang thông tin gì đi mua mô tơ thay thế? Ảnh tem mô tơ cũ (công suất, điện áp, µF tụ), số dây và màu dây, đường kính và chiều dài trục, chiều quay. Tốt nhất mang luôn mô tơ cũ. Hai mô tơ cùng 120W nhưng khác chiều quay thì lắp vào gió sẽ thổi ngược ra sau, cánh không đổi được.
• Làm sao biết mô tơ dây đồng hay dây nhôm? Nhìn đầu dây chỗ hàn ra dây nguồn: dây đồng màu đỏ cam dưới lớp sơn, dây nhôm trắng bạc. Mô tơ đồng cùng kích thước thường nặng hơn và chịu nóng tốt hơn khi chạy 10–12 tiếng mỗi ngày trong mùa hè.
• Bạc thau hay bạc đạn tốt hơn? Bạc đạn bền hơn trong môi trường ẩm, ít kêu sau vài mùa; bạc thau rẻ hơn, êm khi mới nhưng dễ khô dầu, kêu rè. Quạt chạy liên tục ở quán ăn, xưởng nên hỏi rõ loại bạc trước khi mua.
• Có nên mua mô tơ công suất lớn hơn mô tơ cũ để gió mạnh hơn? Gió phụ thuộc nhiều vào cánh và tốc độ. Lắp mô tơ lớn hơn 20–30W thì quạt mát hơn chút, nhưng mô tơ to hơn có thể không vừa khung và tốn điện hơn. Tăng quá nhiều thì cánh nhựa cũ có thể không chịu được tốc độ cao.
• Giá mô tơ quạt hơi nước bao nhiêu là hợp lý? Theo giá trung bình thị trường Việt Nam, mô tơ dây đồng 60–200W trục 12 mm khoảng 420.000–570.000 đ. Rẻ hơn hẳn mức này thường là dây nhôm hoặc bạc thau mỏng.

b) Người đã mua: lắp cho đúng, dùng cho tối ưu

• Đấu dây mô tơ mới 5 dây như thế nào? Dây chung (thường màu đen hoặc trắng) nối vào N; ba dây số (đỏ, xanh, vàng…) nối vào ba ngõ số trên board hoặc công tắc; dây tụ nối một đầu tụ, đầu còn lại tụ nối vào dây chung số cao theo sơ đồ đi kèm. Mỗi hãng một quy ước màu, đối chiếu tờ sơ đồ dán trên mô tơ mới.
• Chạy thử sau khi thay cần kiểm tra gì? Thử lần lượt số 1, 2, 3, nghe tốc độ tăng dần. Đo dòng bằng ampe kìm: mô tơ 120W ở số cao khoảng 0,55–0,65A. Chạy 20–30 phút rồi sờ vỏ mô tơ: ấm là bình thường, nóng rát tay là sai tụ hoặc sai dây.
• Dùng sao cho mô tơ bền và tiết kiệm điện? Mở cửa thông gió để quạt hơi nước làm mát hiệu quả, chạy số vừa đủ; không để nước tràn lên mô tơ, giữ tấm làm mát sạch để gió đi qua dễ, mô tơ đỡ tải.
• Cuối mùa nóng cần làm gì? Xả hết nước, phơi khô tấm làm mát, lau khô mô tơ và nhỏ 1–2 giọt dầu máy khâu vào bạc thau hai đầu trục (với loại bạc thau). Bọc quạt cất nơi khô.
• Quạt bỗng quay chậm, phải lấy tay đẩy mới chạy? Gần như chắc chắn tụ ngậm đã giảm dung lượng. Đo tụ bằng đồng hồ µF, thấp hơn ghi trên vỏ khoảng 10% trở lên thì thay tụ cùng µF, điện áp 400–450V.

c) Các lỗi người dùng thường mắc và cách chỉnh sửa

• Lắp mô tơ ngược chiều quay? Triệu chứng: gió thổi yếu, gió hút về phía tấm làm mát thay vì thổi ra. Cách sửa: đổi mô tơ đúng chiều; một số mô tơ 1 pha có thể đảo chiều bằng cách đổi đầu tụ sang cuộn kia, nhưng chỉ làm khi có sơ đồ rõ ràng.
• Đấu nhầm dây số với dây tụ? Triệu chứng: quạt kêu ù không quay hoặc chỉ chạy một số, mô tơ nóng nhanh. Cách sửa: ngắt điện, đo điện trở giữa dây chung và từng dây còn lại; dây có điện trở lớn nhất thường là đầu cuộn đề đi tụ. Đấu lại theo sơ đồ.
• Thay tụ to hơn để quạt mạnh hơn? Triệu chứng: mô tơ nóng, kêu rè, cầu chì nhiệt đứt sau vài ngày. Cách sửa: thay lại tụ đúng µF; nếu cầu chì nhiệt đã đứt, thay cầu chì nhiệt cùng nhiệt độ hoặc thay mô tơ.
• Nối tắt cầu chì nhiệt khi nó đứt? Triệu chứng: quạt chạy lại nhưng lần quá nóng sau sẽ cháy cuộn dây, có thể bốc khói. Cách sửa: tìm nguyên nhân quá nóng (kẹt bạc, tụ hỏng, cánh nặng), thay cầu chì nhiệt đúng loại.
• Đổ nước quá vạch, để nước bắn vào mô tơ và board? Triệu chứng: chập board, rò điện, mô tơ rỉ trục. Cách sửa: sấy khô, đo cách điện, thay board nếu cháy; đổ nước dưới vạch tối đa và kiểm tra ron bồn nước.

d) Dành cho sinh viên cơ điện mới vào ngành: nên tìm hiểu gì trước

• Cần nắm khái niệm gì trước? Motor không đồng bộ 1 pha, vai trò tụ ngậm (dịch pha), tốc độ đồng bộ n = 60f/p, độ trượt; điện trở – cảm kháng của cuộn dây; lưu lượng gió (m³/giờ) và cột áp tĩnh của quạt. Với quạt hơi nước, thêm nguyên lý làm mát bay hơi và độ ẩm tương đối.
• Nên học loại motor nào trước? Motor 3 pha rotor lồng sóc để hiểu từ trường quay, sau đó motor 1 pha chạy tụ ngậm (quạt), rồi tới motor quạt nhiều số, cuối cùng là motor BLDC dùng trong quạt inverter.
• Thực hành gì để hiểu mô tơ quạt? Lấy một mô tơ quạt cũ 5 dây, đo điện trở giữa dây chung và từng dây để xác định cuộn số, cuộn chạy, cuộn đề. Cấp điện qua ampe kế ở từng số, ghi dòng và tốc độ để thấy cuộn số làm giảm từ trường như thế nào.
• Kiểm chứng tụ điện bằng cách nào? Đo µF bằng đồng hồ có chức năng đo tụ; thử chạy mô tơ với tụ nhỏ hơn và lớn hơn định mức một chút (trong thời gian ngắn) để thấy dòng và độ ồn thay đổi, từ đó hiểu vì sao phải đúng µF.
• Thứ tự học hợp lý? Điện xoay chiều và tụ điện, motor 3 pha, motor 1 pha chạy tụ, motor nhiều tốc độ, quạt và đặc tính quạt, cuối cùng là board điều khiển, biến tần cho quạt công nghiệp và motor BLDC.