Motor Giảm Tốc Đảo Chiều - Động Cơ Giảm Tốc Đảo Chiều

Motor giảm tốc đảo chiều là motor giảm tốc (motor điện liền hộp số) được đấu điện hoặc điều khiển để trục ra quay được cả hai chiều thuận – nghịch, dùng cho cửa cuốn, tời, băng tải hai chiều, máy khuấy, máy đánh trứng, máy trộn đảo chiều. Cách đảo chiều phụ thuộc loại motor: 3 pha thì đảo hai dây pha, 1 pha có tụ thì đổi dây vào tụ, motor DC thì đảo cực dương âm. Chọn motor thì xác định điện áp nguồn có sẵn, tốc độ trục ra, momen cần và tần suất đảo chiều mỗi giờ.

1) Motor giảm tốc đảo chiều là gì?

Hầu hết động cơ giảm tốc bánh răng đều quay được hai chiều; chữ "đảo chiều" nói về cách đấu dây và mạch điều khiển để đổi chiều quay theo ý người dùng. Hộp số bánh răng trụ, bánh răng côn, hành tinh đều chạy được hai chiều; riêng hộp có cơ cấu chống quay ngược (backstop) trên băng tải dốc thì chỉ quay một chiều.

Motor giảm tốc đảo chiều 12V hay hộp giảm tốc đảo chiều là một loại động cơ được sử dụng trong các thiết bị có liên quan đến vấn đề làm giảm tốc độ của vòng quay đầu ra. Ngay từ tên gọi của chúng, chắc hẳn các bạn cũng đã phần nào đã hình dung được cấu tạo của chúng gồm bộ phận nào và có công dụng gì rồi phải không nào.

Motor giảm tốc chạy chậm hơn motor thường vì trục ra đã qua hộp số: motor 4 cực khoảng 1.400–1.450 vòng/phút, qua tỉ số 1/5 tới 1/200 thì trục ra chỉ còn khoảng 7–290 vòng/phút, momen tăng theo tỉ lệ nghịch.

2) Cấu tạo motor giảm tốc đảo chiều

a) Phần motor

• Motor 3 pha: stato quấn ba cuộn dây lệch nhau 120 độ điện tạo từ trường quay, rotor lồng sóc nhôm đúc. Thường là motor 4 cực (4 pole), có thể có phanh từ ở đuôi cho tời, cửa cuốn.
• Motor 1 pha: stato có cuộn chạy và cuộn phụ (cuộn đề), mắc qua tụ để tạo từ trường quay. Motor giảm tốc mini 220V đảo chiều thường dùng tụ ngậm, ra 3 dây.
• Motor DC 12V/24V: nam châm vĩnh cửu, rotor quấn dây với cổ góp và chổi than; đảo cực là đảo chiều.

b) Phần hộp số

Hộp số bánh răng trụ (trục thẳng hoặc song song), bánh răng côn (trục ra vuông góc) hoặc trục vít bánh vít như hộp NMRV. Dòng motor giảm tốc 1 pha phổ biến có kiểu chân đế GHC, mặt bích GVC và dòng mini IKR; cỡ lớn 3 pha có đủ kiểu chân đế, mặt bích, cốt âm.

c) Ổ bi, khe hở không khí và cuộn dây

Rotor đỡ trên hai bạc đạn; khe hở giữa rotor và stato chỉ vài phần mười milimet, bạc đạn mòn là rotor cạ stato, motor kêu rè và nóng. Lõi stato ghép từ lá thép kỹ thuật điện mỏng để giảm tổn hao dòng xoáy. Cuộn dây cấp cách điện F chịu khoảng 155°C ở điểm nóng nhất.

Cuộn dây: Cuộn dây bao gồm các sợi dây được quấn quanh một lõi sắt mỏng mềm từ để có thể tạo thành các cực từ khi chúng được kích hoạt trở lại bằng dòng điện. 

3) Nguyên lý và cách đấu điện đảo chiều từng loại

a) Motor giảm tốc 3 pha 380V

Chiều quay do thứ tự pha quyết định. Đổi chỗ hai trong ba dây pha (ví dụ L1 và L2) là motor quay ngược. Muốn đảo chiều bằng nút nhấn, dùng mạch hai contactor (thuận – nghịch) có khóa chéo bằng tiếp điểm thường đóng, nút dừng chung; contactor có khóa cơ khí thì càng chắc, tránh hai contactor cùng đóng gây ngắn mạch pha. Motor tem 220/380V (thường tới khoảng 3 kW) chạy lưới 380V thì đấu sao; motor tem 380/660V (thường từ khoảng 4–5,5 kW trở lên) đấu tam giác ở 380V và hay khởi động sao – tam giác.

b) Motor giảm tốc 1 pha 220V tụ ngậm (3 dây)

Motor giảm tốc mini 220V đảo chiều thường ra 3 dây: một dây chung và hai dây nối hai đầu tụ. Cấp nguồn vào dây chung và một đầu tụ thì quay một chiều, chuyển sang đầu tụ kia thì quay chiều ngược lại. Màu dây mỗi hãng một khác nên đọc sơ đồ trên tem hoặc hộp đấu dây. Công tắc đảo chiều phải là loại 3 vị trí có vị trí giữa ngắt, chờ motor dừng hẳn rồi mới gạt sang chiều kia.

c) Motor 1 pha có tụ đề, công tắc ly tâm (cỡ 0,75–7,5 kW)

Loại này đảo chiều bằng cách đổi đầu cuộn đề so với cuộn chạy (hoặc ngược lại) trong hộp cực, thường có cầu nối sẵn theo sơ đồ trên nắp. Không đảo được khi motor đang quay vì công tắc ly tâm đã mở; phải dừng hẳn rồi đóng lại.

d) Motor giảm tốc DC 12V/24V

Đảo cực dương – âm là đảo chiều. Dùng công tắc gạt 6 chân, hai rơ le, hoặc mạch cầu H khi điều khiển tự động. Nhiều dòng motor 12V giảm tốc dùng cho cửa cổng, máy cho cá ăn, xe đẩy theo cách này.

4) Điện áp, dòng điện và biến tần cho motor giảm tốc đảo chiều

a) Dòng điện theo công suất

• 3 pha 380V, 4 cực: ước khoảng 2 A/kW. 0,75 kW khoảng 2 A; 1,5 kW khoảng 3,5 A; 2,2 kW khoảng 5 A; 3,7–4 kW khoảng 8–8,5 A; 7,5 kW khoảng 15 A.
• 1 pha 220V (tối đa 7,5 kW): motor mini 90–200W khoảng 0,6–1,6 A; 0,75 kW khoảng 5 A; 1,5 kW khoảng 9–10 A; 2,2 kW khoảng 14–15 A.
• DC: dòng = công suất / điện áp, ví dụ 400W 24V khoảng 17–20 A, 400W 12V lên tới 35–40 A nên dây và rơ le phải to.

b) Biến tần: chỉnh tốc và đảo chiều trong một

Với motor 3 pha, biến tần đảo chiều bằng lệnh chân FWD/REV hoặc phím trên mặt máy, không cần mạch hai contactor. Chọn biến tần có dòng ra lớn hơn hoặc bằng dòng tem motor; nguồn 1 pha thì dùng biến tần vào 1 pha 220V ra 3 pha 220V cho motor tới khoảng 2,2 kW (motor đấu tam giác). Đảo chiều liên tục nhiều lần mỗi phút, tải quán tính lớn thì cài thời gian giảm tốc đủ dài và gắn điện trở xả để biến tần không báo lỗi quá áp. Motor 1 pha tụ và motor DC không dùng biến tần thông thường; motor DC chỉnh tốc bằng mạch PWM.

5) Phân loại motor giảm tốc đảo chiều trên thị trường

• Theo công suất: mini 6–200W (thường 1 pha 220V hoặc DC), tải trung 0,1–7,5 kW, tải nặng từ khoảng 0,2 kW tới hàng trăm kW (3 pha).
• Theo điện áp: motor giảm tốc 220V 1 pha, motor giảm tốc 3 pha 220/380V hoặc 380/660V, motor giảm tốc DC 12V/24V.
• Theo kiểu lắp: chân đế (B3, ký hiệu nhiều hãng là GHC, SH…), mặt bích (B5, GVC, SV…), cốt âm treo trục.
• Theo hộp số: bánh răng trụ trục thẳng, trục song song, bánh răng côn vuông góc, trục vít bánh vít.

6) Ứng dụng motor giảm tốc đảo chiều

• Cửa cuốn, cửa cổng trượt, cửa kho lạnh dùng motor giảm tốc đảo chiều có phanh và công tắc hành trình.
• Tời điện, tời kéo thuyền, tời kéo xe lên dốc, pa lăng nâng hạ hai chiều.
• Băng tải hai chiều, xe goòng chạy đi chạy về trên ray trong nhà máy gạch, nhà xưởng.
• Máy khuấy đảo chiều, máy trộn bột bánh, máy đánh trứng, máy trộn thức ăn chăn nuôi chạy thuận – nghịch để trộn đều.
• Máy giặt công nghiệp, máy sấy thùng quay đảo chiều theo chu kỳ.
• Máy cuốn rèm, máy cuốn bạt nhà kính, máy kéo lưới nhà màng nông nghiệp.
• Máy gạt bùn bể xử lý nước thải, máy quạt nước ao tôm đảo chiều chống quấn rác.

7) Ưu điểm và nhược điểm

a) Ưu điểm

• Đổi chiều quay chỉ bằng đấu dây hoặc lệnh điều khiển, không cần hộp số đảo chiều cơ khí.
• Motor 3 pha kèm biến tần vừa đảo chiều vừa chỉnh tốc, khởi động mềm, tiết kiệm điện khi tải thay đổi.
• Motor DC 12V/24V an toàn điện, chạy được bằng ắc quy, pin mặt trời.

b) Nhược điểm

• Đảo chiều đột ngột khi trục còn quay tạo dòng và momen rất lớn: răng, then, khớp nối chịu sốc.
• Motor 1 pha phải dừng hẳn mới đảo được; tần suất đảo chiều cao làm motor nóng.
• Hộp trục vít tỉ số lớn có tự hãm, khi đảo chiều tải nặng phải cẩn thận vì lực dội ngược.

8) Câu hỏi thường gặp về motor giảm tốc đảo chiều

a) Người sắp mua motor giảm tốc đảo chiều cần hỏi gì, xác minh gì

• Nhà chỉ có điện 1 pha thì chọn loại nào? Có ba hướng: motor giảm tốc 1 pha 220V (tới 7,5 kW, dòng lớn), motor 3 pha 220/380V kèm biến tần vào 1 pha ra 3 pha 220V (hợp tới khoảng 2,2 kW, chỉnh tốc và đảo chiều dễ), hoặc motor DC kèm nguồn tổ ong cho tải nhỏ. Cần đảo chiều nhiều lần mỗi giờ thì motor 3 pha kèm biến tần chạy bền hơn motor 1 pha tụ.
• Hỏi người bán những thông tin nào? Công suất, điện áp, dòng định mức, tốc độ trục ra hoặc tỉ số, momen trục ra, kiểu lắp, đường kính cốt ra, có phanh hay không, motor 1 pha là loại mấy dây (3 dây tụ ngậm hay có công tắc ly tâm). Hỏi thêm sơ đồ đấu đảo chiều in trên tem hoặc nắp hộp cực.
• Trên tem cần kiểm tra gì? Điện áp và kiểu đấu (Δ/Y 220/380V), dòng A, tốc độ, tỉ số i, cấp bảo vệ IP, chế độ làm việc S1 (liên tục) hay S2, S3 (ngắn hạn, gián đoạn). Motor cửa cuốn thường là chế độ ngắn hạn, mua về chạy băng tải liên tục là nóng cháy cuộn.
• Làm sao biết motor có đúng công suất quảng cáo? Đo dòng khi chạy tải thật bằng ampe kìm, so với dòng tem; motor nhỏ hơn quảng cáo sẽ ăn dòng sát hoặc vượt tem khi tải mức bình thường và vỏ nóng nhanh. Cân motor so với hàng cùng công suất của hãng khác; vỏ nhẹ, lõi ngắn bất thường là dấu hiệu nên hỏi lại.
• Giá motor giảm tốc đảo chiều khoảng bao nhiêu? Giá trung bình thị trường Việt Nam: motor giảm tốc mini 220V 6–200W thường từ vài trăm nghìn tới khoảng hai triệu đồng; motor giảm tốc 1 pha hoặc 3 pha 0,4–2,2 kW hàng phổ thông khoảng vài triệu tới gần chục triệu; công suất lớn hơn, hàng châu Âu, Nhật cao hơn nhiều. Biến tần nhỏ tới 2,2 kW tính thêm khoảng vài triệu đồng.

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

• Đấu mạch đảo chiều 3 pha bằng contactor thế nào cho an toàn? Hai contactor K1 (thuận) và K2 (nghịch), mạch động lực K2 đảo hai pha. Mạch điều khiển: nút dừng nối tiếp chung, nút thuận duy trì qua tiếp điểm thường mở K1 và đi qua tiếp điểm thường đóng của K2, nút nghịch làm tương tự. Thêm rơ le nhiệt cài khoảng 1,05–1,1 lần dòng tem. Kiểm tra bằng đồng hồ trước khi đóng điện: ấn cả hai contactor bằng tay không được thông mạch ngắn giữa các pha.
• Đảo chiều motor 1 pha tụ ngậm cần lưu ý gì? Chờ motor dừng hẳn (motor mini khoảng 0,5–1 giây, motor có quán tính lớn lâu hơn) rồi mới đảo. Dùng công tắc có vị trí giữa, hoặc trong mạch tự động thêm rơ le thời gian trễ. Tụ phải đúng điện dung ghi trên tem (ví dụ motor 90W thường dùng tụ khoảng 4–6 µF, motor 200W khoảng 8–10 µF), tụ yếu thì đảo chiều ì, có lúc không chạy.
• Cài biến tần đảo chiều cho băng tải ra sao? Nhập thông số tem motor, cài tần số tối đa 50 Hz, thời gian tăng tốc 2–5 giây, giảm tốc 2–5 giây; bật chức năng cấm quay ngược nếu máy chỉ được chạy một chiều. Đấu chân FWD/REV vào công tắc hoặc PLC. Khi đảo chiều, biến tần tự giảm tốc về 0 rồi mới quay chiều ngược lại.
• Chạy thử và kiểm tra những gì? Chạy không tải mỗi chiều 5–10 phút, nghe tiếng hộp số đều cả hai chiều, đo dòng ba pha cân nhau. Lắp công tắc hành trình cho cửa, tời để tự cắt ở hai đầu; thử dừng khẩn trước khi cho tải thật.
• Làm sao đỡ hao điện, đỡ hư khi đảo chiều nhiều? Đảo chiều qua trạng thái dừng, không đảo khi đang chạy hết tốc độ. Với cửa cuốn, tời, chọn motor có phanh từ để giữ tải khi dừng, giảm việc motor phải ghì. Chạy biến tần thì để motor quay ở khoảng 30–50 Hz, dưới khoảng 20 Hz lâu dài motor nóng vì quạt quay chậm.

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

• Bấm đảo chiều thì nổ CB, cháy tiếp điểm contactor: lỗi gì? Thiếu khóa chéo nên hai contactor cùng hút, ngắn mạch giữa hai pha. Sửa: đấu tiếp điểm thường đóng K2 nối tiếp cuộn K1 và ngược lại, nên dùng thêm bộ khóa cơ khí lắp giữa hai contactor; thay contactor có tiếp điểm đã cháy rỗ.
• Motor 1 pha bấm đảo chiều nhưng vẫn quay chiều cũ: vì sao? Thường do đảo khi motor còn quay nhanh: cuộn chính vẫn giữ chiều cũ. Motor có công tắc ly tâm thì công tắc chưa đóng lại. Dừng hẳn rồi đảo. Nếu dừng rồi vẫn không đảo, kiểm tra lại cách đổi đầu cuộn đề theo sơ đồ, có khi chỉ đổi dây nguồn L – N nên không có tác dụng.
• Motor 3 pha chạy kêu ù, yếu sau khi đấu lại: kiểm tra gì? Đo điện áp ba pha tới hộp cực, kiểm tra có mất pha không; kiểm tra kiểu đấu sao – tam giác có đúng tem không. Motor 220/380V đấu tam giác vào lưới 380V sẽ nóng cháy nhanh; motor 380/660V đấu sao vào 380V thì yếu, dòng tăng khi có tải.
• Gãy then, gãy răng hộp sau vài tuần đảo chiều liên tục: xử lý thế nào? Nguyên nhân là đảo chiều khi tải còn quán tính lớn. Sửa: thêm thời gian trễ 0,5–2 giây giữa hai chiều, dùng biến tần có thời gian giảm tốc, hoặc chọn hộp có momen cho phép lớn hơn momen sốc. Thay then đúng kích thước, kiểm tra lại rãnh then.
• Motor DC đảo chiều làm cháy mạch: do đâu? Đảo cực khi motor đang quay sinh dòng hãm rất lớn. Dùng mạch cầu H có chức năng dừng trước khi đảo, hoặc lập trình trễ 200–500 ms; chọn mạch có dòng định mức gấp đôi dòng làm việc, gắn cầu chì phía nguồn.

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

• Muốn hiểu đảo chiều motor cần nắm những khái niệm nào? Từ trường quay và thứ tự pha của motor 3 pha; cuộn chạy, cuộn đề, tụ ngậm, tụ đề và công tắc ly tâm của motor 1 pha; lực từ và cổ góp của motor DC. Thêm các đại lượng công suất, dòng định mức, tốc độ đồng bộ, hệ số trượt, momen và tỉ số truyền.
• Nên học sản phẩm nào trước? Bắt đầu từ motor điện 3 pha rotor lồng sóc: đọc tem, đấu sao – tam giác, đảo chiều bằng đổi pha. Tiếp đến motor 1 pha tụ, rồi motor giảm tốc liền khối, cuối cùng mới tới biến tần và PLC điều khiển thuận – nghịch.
• Bài thực hành đầu tiên nên làm là gì? Lắp mạch thuận – nghịch hai contactor có khóa chéo trên bảng thực hành với motor nhỏ 0,37–0,75 kW. Đo dòng khởi động và dòng chạy bằng ampe kìm, so với dòng tem; thử đảo chiều có và không có thời gian trễ để thấy dòng vọt khác nhau thế nào.
• Tự kiểm chứng cuộn dây motor bằng đồng hồ thế nào? Đo điện trở ba cuộn của motor 3 pha phải gần bằng nhau; đo cách điện cuộn dây với vỏ bằng mê-gôm mét, motor tốt thường trên vài MΩ. Motor 1 pha đo được cuộn chạy điện trở nhỏ hơn cuộn đề; nhờ đó nhận ra đầu dây khi mất nhãn.

Nội Dung Có Thể Bạn Quan Tâm:

• Motor Giảm Tốc Đảo Chiều - Các Sản Hộp Số Giảm Tốc Đảo Chiều Phổ Biến Trên Thị Trường
• Động Cơ Giảm Tốc: Ứng Dụng, Tốc Độ Thông Dụng, Điện Áp Vận Hành, Cách Kiểm Tra Chất Lượng
• Phương pháp tháp lắp hộp giảm tốc, bảo trì, sửa chữa
• Motor giảm tốc đảo chiều quay khi đấu điện
• Ưu nhược điểm motor giảm tốc cũ, giá cả, cách chọn
• Các loại hộp giảm tốc nhiều người dùng nhất Châu Âu, Á
• Các motor giảm tốc rẻ nhất, bền nhất tại Việt Nam
• Cấu tạo hộp giảm tốc, thiết kế và tính lực truyền động bánh răng