Motor Điện Vạn Năng, Kỹ Thuật Quấn Dây Motor Điện Vạn Năng

16 thg 3 2021 08:54

Trong khi vận hành, nếu các động cơ điện chẳng may xảy ra sự cố, chẳng hạn như cháy motor thì chúng ta phải đem đi quấn lại. Nhưng nếu bạn có kinh nghiệm và am hiểu về kỹ thuật điện thì bạn cũng có thể tự quấn lại động cơ vạn năng theo các hướng dẫn dưới đây.

Nội dung

1. Khái niệm động cơ điện xoay chiều, phân loại
2. Khái niệm động cơ điện vạn năng
3. Cấu tạo động cơ điện vạn năng
4. Nguyên lý làm việc động cơ điện vạn năng
5. Công dụng của động cơ điện vạn năng
6. Kỹ thuật quấn dây động cơ điện vạn năng

1. Khái niệm động cơ điện xoay chiều, phân loại

Trước khi tìm hiểu về kỹ thuật quấn dây động cơ vạn năng, chúng ta hãy cùng tìm hiểu động cơ điện xoay chiều là gì? Đó là động cơ điện hoạt động bằng dòng điện xoay chiều.

Động cơ điện xoay chiều được con người sản xuất với nhiều kiểu cũng như công suất khác nhau. Theo sơ đồ nối điện thì chúng ta có thể phân ra làm 2 loại là động cơ điện xoay chiều 3 pha và động cơ 1 pha. Nếu theo tốc độ thì phân ra động cơ điện đồng bộ và động cơ điện không đồng bộ.

Động cơ điện xoay chiều là động cơ điện chạy bằng dòng điện xoay chiều

Phụ thuộc vào cấu tạo mà mỗi loại động cơ điện sẽ có nguyên lý hoạt động khác nhau. Về phần cấu tạo, động cơ điện xoay chiều bao gồm có 2 phần chính là stator và rotor. Stato bao gồm các cuộn dây của 3 pha điện được quấn trên các lõi sắt được bố trí trên 1 chiếc vành tròn để có thể tạo ra từ trường quay. Rôto hình trụ có tác dụng tương tự như 1 cuộn dây được quấn trên lõi thép.

Khi mắc động cơ vào trong dòng điện xoay chiều, từ trường quay do chính phần stato gây ra sẽ làm cho rôto chuyển động quay trên trục. Chuyển động quay này sẽ được trục máy truyền ra ngoài làm vận hành các máy công cụ cũng như các cơ cấu chuyển động khác.

Động cơ điện xoay chiều 1 pha được ứng dụng rất nhiều trong đời sống sinh hoạt hàng ngày, chẳng hạn như chế tạo các thiết bị cầm tay như máy mài, máy cắt, máy bào, các loại máy như: máy xay sinh tố, máy bơm nước thải,...

Phân loại: Động cơ điện xoay chiều được chia thành 2 loại:

Động cơ điện xoay chiều 3 pha: Từ trường quay của motor được tạo ra bằng cách cho dòng điện 3 pha chạy vào 3 chiếc nam châm điện được đặt lệch nhau trên 1 vòng tròn. Cách bố trí các cuộn dây ở đây cũng tương tự như trong máy phát điện 3 pha. Tuy nhiên, trong động cơ điện thì người ta đưa dòng điện từ bên ngoài vào trong các cuộn dây 1, 2, 3. Động cơ không đồng bộ 1 pha hoạt động chỉ đạt được công suất nhỏ, do đó, nó chủ yếu được ứng dụng trong các dụng cụ gia dụng như quạt điện, các loại máy hút bụi, máy bơm nước,…

Động cơ điện xoay chiều 1 pha: Dựa theo nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ 3 pha, người ta sẽ chế tạo được những loại động cơ không đồng bộ 1 pha. Stato của loại động cơ này bao gồm có 2 cuộn dây được đặt lệch nhau 1 góc, trong đó 1 dây nối thẳng vào mạng điện, dây kia được nối với mạng điện thông qua một tụ điện. Cách mắc như vậy sẽ khiến cho 2 dòng điện trong 2 cuộn dây lệch pha nhau và từ đó tạo ra từ trường quay.

2. Khái niệm động cơ điện vạn năng

Động cơ vạn năng (tiếng Anh: Universal Motor, Serie motor,...) là một loại động cơ điện hoạt động bằng nguồn điện AC hoặc DC và chúng sử dụng nam châm điện để làm stato quay nhằm tạo ra từ trường.

Động cơ vạn năng được vận hành với tốc độ cao, có thể đạt đến 10.000 vòng/ phút và có mô men quay lớn hơn so với các loại động cơ khác. Vì thế, chúng ta không nên để cho động cơ vạn năng vận hành không tải. Vì làm như vậy có thể làm bung các đầu dây nối vào bộ phận cổ góp điện. Khi vận hành có tải thì tốc độ quay của động cơ nằm trong khoảng từ 2500 6000 vòng/ phút.

Ứng dụng của động cơ vạn năng phổ biến nhất đó là được sử dụng để làm motor máy may, máy khoan điện cầm tay, các loại máy xay trái cây hay máy xay thịt,... Việc điều chỉnh tốc độ của động cơ vạn năng dựa trên nguyên tắc là làm giảm điện áp đưa vào bên trong động cơ bằng 1 cuộn cảm kháng, thường được quấn chung với 1 cuộn dây từ cực.

Động cơ vạn năng được vận hành với tốc độ cao và có mô men quay lớn

3. Cấu tạo động cơ điện vạn năng

Động cơ vạn năng Universal motor, hay còn được gọi tên khác là động cơ cổ góp điện. Loại động cơ này có cấu tạo 2 phần:

Stato: Còn được gọi là phần cảm, thực chất đây là một nam châm điện, thông thường sẽ là 2 từ cực lồi, được quấn các cuộn dây để tạo ra từ trường.
Roto: Còn có tên gọi là phần ứng, bao gồm nhiều lá sắt được ghép lại thành 1 khối trụ, có rãnh nhỏ ở xung quanh. Chúng được quấn dây theo 1 trật tự nhất định và các đầu cuộn dây này cũng được nối ra cổ góp điện để làm thành 1 mạch kín.

Cổ góp điện thực chất chính là nhiều phiến đồng ghép lại, được cách điện nên chúng độc lập với nhau. Nhiệm vụ của cổ góp điện chính là dẫn điện vào trong phần ứng, đồng thời kết hợp cùng với chổi than để làm đổi chiều dòng điện. Từ đó, giữ cho chiều quay của rôto trong động cơ không bị đổi chiều.

Cấu tạo động cơ điện vạn năng gồm có 2 phần là roto và stato

4. Nguyên lý làm việc động cơ điện vạn năng

Trong động cơ đơn giản thường có phần cảm được mắc nối tiếp cùng với phần ứng. Khi cho dòng điện vào trong động cơ, do tác dụng của từ trường, phần cảm sẽ tác dụng lên dòng điện 1 lực điện từ để làm cho roto quay.

Khi roto quay được 1 góc 180° thì lúc đó phiến góp cũng bắt đầu di chuyển. Cho nên khi dòng điện di chuyển ở bên trong thanh dẫn thì mỗi từ cực vẫn được giữ nguyên chiều cũ. Vì thế roto của máy vẫn tiếp tục quay tròn do tác dụng của lực điện từ khiến nó không đổi chiều.

Nếu cho dòng điện xoay chiều vào trong động cơ thì dòng điện sẽ đổi chiều ở bán kỳ âm, đồng thời, ngay lúc đó chiều từ trường ở trong phần cảm cũng đổi chiều cho nên lực tác dụng sẽ không bị đổi chiều. Vì thế, động cơ vẫn quay được liên tục nhưng chỉ theo 1 chiều nhất định. Do đặc tính của động cơ như vậy cho nên mới được gọi tên là động cơ vạn năng. Đơn giản vì nó sử dụng được cả 2 loại dòng điện là dòng điện 1 chiều lẫn dòng điện 2 chiều.

5. Công dụng của động cơ điện vạn năng

Động cơ vạn năng thường được sử dụng nhiều trong sản xuất máy móc công nghiệp, giao thông vận tải và các thiết bị điện dân dụng như: các loại quạt được lắp trên ôtô, động cơ dùng cho máy may, máy bơm nước, các loại máy hút bụi, máy cắt, máy khoan từ,…

Riêng đối với máy khoan từ, việc điều chỉnh tốc độ động cơ còn được dựa trên nguyên tắc là làm giảm điện áp đầu vào cho động cơ bằng 1 cuộn cảm kháng, thường được quấn chung với 1 cuộn dây cực từ.

6. Kỹ thuật quấn dây động cơ điện vạn năng

6.1. Số liệu kỹ thuật

Hình dưới đây là sơ đồ đấu dây của chiếc máy xay hoa quả sử dụng động cơ vạn năng do hãng Misuko Nhật Bản sản xuất, Model JBJ 101, đây là loại 1 lít.

Điện áp của máy : 220/ 240V, f= 50 60 Hz; P = 300W

Stato gồm có 2 cuộn dây: Nấc 1 (nấc nhanh) w = 400 vòng (thêm), nấc 2 (nấc trung bình) là w = 30 (thêm), còn nấc 3 (nấc chậm) cho qua điốt.

Sơ đồ đấu dây của chiếc máy xay hoa quả sử dụng động cơ vạn năng

6.2. Trường hợp Stato trong động cơ bị cháy

Các bạn cần làm một khuôn gỗ rồi quấn lại theo đúng cỡ dây cũ với chiều dài d = 0,3 mm và quấn đủ số vòng của mỗi cuộn là ư = 400 và 30 vòng. Sau đó, tiến hành bọc kỹ 2 cuộn bằng 1 chiếc băng vải rồi lồng vào 2 cực lồi của Stato, cuối cùng, ghim buộc chặt lại và tẩm sơn cách điện là xong.

6.3. Quấn lại Rôto cho động cơ

Quấn lại rôto cho động rất phức tạp nên chúng ta phải lấy dấu lại cho cẩn thận, cụ thể các bước như sau:

Trả lời các câu hỏi: Rôto được quấn theo kiểu nào? Bước quấn dây của y1 là mấy rãnh? Bước trên cổ góp của yk nằm ở phiến nào? Cách lấy dấu cũng giống như ở máy điện 1 chiều.
Từ đó, chúng ta biết được rằng: z = k = 12. Dây quấn mỗi rãnh theo cỡ d = 0,17mm và W = 60 60 vòng.
Sau khi đã kiểm tra bộ phận cổ góp tốt thì tiến hành lót cách điện vào trong rãnh 1 và rãnh 6. Dùng dây điện từ cỡ 0,17mm được cạo sạch 1 đoạn men ở đầu dây, sau đó cuộn chặt tiếp 1 vòng vào chốt có phiến góp mà bạn đã lấy dấu (x) trước đó.
Bắt đầu quấn lại cuộn thứ nhất từ rãnh số 1 (tức là Đ1) đến rãnh số 6 (y1 = 6) cho đến khi đủ 60 vòng thì kết thúc. Cuộn chặt phần dây cuối (C1) vào chốt có phiến góp số 2 bên cạnh, tuy nhiên cần chú ý phải cạo sạch lớp men để khi hàn sẽ ngấu hơn.
Chuyển sang cuộn số 2, tính từ rãnh số 2 cho đến rãnh số 7 rồi hãy quấn đủ 60 vòng vào các rãnh đã được lót cách điện. Dây cuối của cuộn số 2 (C2) bạn cũng phải chú ý cạo sạch men để có thể cuộn chặt vào bộ phận chốt có phiến góp số 3.
Tiếp tục những thao tác giống như trên để quấn đủ được 12 cuộn dây. Sợi dây quấn kết thúc (ký hiệu C12) sẽ được cạo sạch 1 đoạn rồi xoắn chặt với phần chốt đã lấy dấu (x) để từ đó tạo thành 1 mạch kín chạy quanh rôto. Quấn rôto xong, các bạn tiếp tục chuyển sang công đoạn hàn, kiểm tra lại lần cuối và hoàn chỉnh.

Kết luận

Ưu điểm nổi bật dễ thấy của động cơ vạn năng chính là thuận tiện, chỉ với 2 dây điện nguồn cùng với tần số công nghiệp là các bạn có thể có thể tự quấn lại và làm cho máy quay ở tốc độ cao. Máy lại còn có khả năng điều chỉnh tốc độ 1 cách dễ dàng bằng biến trở để tạo thuận lợi cho người sử dụng.

Nội Dung Có Thể Bạn Quan Tâm:

7.651 reviews