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

Bạn có đang sở hữu một chiếc motor điện vạn năng nhưng nó đã "giã từ cõi đời" vì một lý do nào đó? Đừng vội vã vứt bỏ nó! Hãy cùng khám phá bí quyết "hô biến" chiếc motor cũ thành trợ thủ đắc lực trong nhà bạn chỉ với kỹ thuật quấn dây đơn giản.

Motor điện vạn năng - một "cỗ máy" nhỏ bé nhưng ẩn chứa sức mạnh to lớn, mang đến hiệu suất cao, mô-men xoắn mạnh mẽ, tốc độ nhanh chóng và độ bền bỉ đáng kinh ngạc. Nó là trái tim của vô số thiết bị gia dụng quen thuộc như máy xay sinh tố, máy khoan, máy hút bụi,... góp phần tạo nên sự tiện nghi trong cuộc sống của chúng ta.

Tuy nhiên, sau một thời gian sử dụng, motor điện vạn năng cũng có thể gặp trục trặc và cần được "tân trang" lại. Việc quấn dây motor tưởng chừng như phức tạp nhưng lại ẩn chứa một nghệ thuật đầy thú vị. Chỉ cần một chút tỉ mỉ, cẩn thận và sự kiên nhẫn, bạn hoàn toàn có thể tự mình "hồi sinh" chiếc motor cũ, mang lại hiệu quả, độ chính xác và độ tin cậy cao, giúp bạn tiết kiệm chi phí và nâng cao năng suất làm việc.

Bài viết này sẽ hướng dẫn bạn từng bước kỹ thuật quấn dây motor điện vạn năng một cách chi tiết và dễ hiểu, cùng với những bí quyết "vàng" để đảm bảo độ chính xác và hiệu quả cao nhất. Hãy cùng bắt tay vào thực hiện và "thổi hồn" vào chiếc motor cũ của bạn nhé!

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.

7. Ứng dụng của động cơ điện vạn năng

Động cơ điện vạn năng được sử dụng rộng rãi trong nhiều thiết bị gia dụng và công nghiệp như:

- Máy xay sinh tố, máy xay thịt: sử dụng động cơ vạn năng để quay cánh quạt giúp xay nhuyễn thực phẩm.
- Máy khoan, máy cắt gỗ: sử dụng động cơ quay với tốc độ cao để chuyển động quay cho mũi khoan hoặc lưỡi cưa.
- Máy hút bụi, quạt điện: sử dụng động cơ để quay cánh quạt tạo luồng gió mạnh.

Động cơ vạn năng được lựa chọn sử dụng trong các thiết bị trên nhờ ưu điểm nhỏ gọn, giá thành rẻ, dễ điều khiển tốc độ và mô men quay. So với các loại động cơ khác, động cơ vạn năng có kích thước nhỏ gọn hơn, giá thành rẻ hơn, phù hợp với nhiều ứng dụng trong đời sống.

8. Kỹ thuật quấn dây cho động cơ có số cực khác nhau

Cách quấn dây động cơ phụ thuộc vào số cực của động cơ.

Với động cơ 2 cực, ta quấn dây đối xứng 2 pha:

- Hai cuộn dây được quấn đối xứng trên hai cực của rotor.
- Hai dây có cùng số vòng và chiều quấn.

Với động cơ 4 cực, ta quấn dây không đối xứng:

- Hai cuộn dây được quấn trên hai cặp cực cách đều nhau một góc 90 độ.
- Hai cuộn dây có số vòng khác nhau, thường là một cuộn nhiều hơn một vòng.

Với động cơ 6 cực, ta quấn theo nguyên tắc tương tự động cơ 4 cực. Sự khác biệt về cách quấn dây giúp tạo ra các từ trường khác nhau, phù hợp với từng loại động cơ.

9. Hướng dẫn sử dụng và bảo trì động cơ điện vạn năng

Để sử dụng động cơ an toàn và hiệu quả, cần lưu ý:

- Kiểm tra kỹ thuật trước khi sử dụng.
- Không vượt quá dòng điện, điện áp cho phép.
- Đảm bảo tải trọng phù hợp với công suất động cơ.
- Tắt nguồn khi không sử dụng hoặc khi có sự cố.

Để bảo trì động cơ, cần thực hiện định kỳ các việc:

- Lau chùi bụi bẩn bên ngoài.
- Kiểm tra bạc đạn, bôi trơn nếu cần.
- Kiểm tra điện trở quấn dây.

Dấu hiệu hư hỏng thường gặp: động cơ nóng bất thường, kêu to hay rung lắc mạnh.

10. Các vấn đề thường gặp và cách khắc phục

Một số vấn đề thường gặp với động cơ vạn năng:

- Động cơ không quay hoặc quay yếu: do lỗi điện áp, pha hay quấn dây.
- Động cơ bị kẹt không quay được: do cơ cấu bị lỗi.
- Động cơ nóng, phát ra tiếng ồn lớn: do quá tải hoặc lỗi bạc đạn.

Để khắc phục, cần kiểm tra từng bộ phận và thay thế linh kiện hỏng. Có thể tham khảo sơ đồ mạch điện, bảng kỹ thuật của nhà sản xuất.

Như vậy, bài viết đã hướng dẫn các vấn đề cơ bản về động cơ điện vạn năng, hy vọng sẽ giúp ích cho người đọc.

Kết luận

Quấn dây động cơ vạn năng tuy có vẻ phức tạp, nhưng với hướng dẫn chi tiết và chút kiên nhẫn, bạn hoàn toàn có thể tự làm được! Nhớ đừng quên ứng dụng những kiến thức này để "hô biến" chiếc máy cũ hỏng thành trợ thủ đắc lực trong nhà bạn nhé. Chúc bạn thành công!

Nội Dung Có Thể Bạn Quan Tâm:

• Sửa Chữa Và Cách Quấn Lại Motor 3 pha, Sơ Đồ Quấn Dây Motor 3 Pha
• Tìm Hiểu Dây Đồng Quấn Motor, Động Cơ Điện, Giá Trung Bình Trên Thị Trường
• Động Cơ Điện 3 Pha: Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động Và Ứng Dụng
• Động Cơ Điện: Cấu Tạo, Ứng Dụng, Thông Số Kỹ Thuật Và Cách Lựa chọn
• Giá Động Cơ Điện 3 Pha - Giá Motor Điện 3 Pha
• Động Cơ Điện 1 Pha: Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động Và Ứng Dụng
• Thông Số Kỹ Thuật Motor Điện 1 Pha Và Motor 3 Pha
• Motor Điện Là Gì? Các Phương Pháp Khởi Động Motor 3 Pha