Motor giảm tốc có thắng từ (còn gọi là motor giảm tốc có phanh, động cơ giảm tốc có thắng) là bộ truyền động gồm động cơ điện, hộp giảm tốc và phanh điện từ, dùng cho những máy cần dừng đúng vị trí và giữ tải khi ngắt điện. Bài viết giải thích cấu tạo, nguyên lý, mô men phanh motor 4 cực, bảng giá motor giảm tốc có thắng từ và cách chọn đúng công suất, tỉ số truyền cho băng tải, máy đóng gói, nâng hạ. Đây là một dòng thuộc nhóm motor giảm tốc.
Nội dung
- 1. Khái niệm motor giảm tốc có thắng từ
- 2. Cấu tạo motor giảm tốc có thắng từ
- 3. Nguyên lý hoạt động
- 4. Ưu điểm của motor giảm tốc có thắng từ
- 5. Phân loại motor giảm tốc có thắng từ
- 6. Bảng mô men phanh thường dùng cho motor 4 cực
- 7. Ứng dụng phổ biến
- 8. Cách chọn công suất, tỉ số truyền và mô men
- 9. Bảng giá motor giảm tốc có thắng từ
- 10. Lỗi thường gặp và cách khắc phục
- 11. Câu hỏi thường gặp về motor giảm tốc có thắng từ
- 12. Kết luận
1. Khái niệm motor giảm tốc có thắng từ
Motor giảm tốc có thắng từ là bộ truyền động gồm động cơ điện, hộp giảm tốc và phanh điện từ. Động cơ tạo chuyển động. Hộp giảm tốc hạ tốc độ và tăng mô men tại trục ra. Phanh giúp dừng và giữ trục theo thông số thiết kế.
- Tên gọi khác: motor giảm tốc có phanh, động cơ giảm tốc có thắng, motor giảm tốc phanh đuôi.
- Dùng khi máy cần dừng tại vị trí xác định.
- Dùng khi tải có nguy cơ trôi sau khi ngắt điện.
- Phải chọn riêng mô men kéo của hộp số và mô men phanh.
2. Cấu tạo motor giảm tốc có thắng từ
| Bộ phận | Chức năng |
|---|---|
| Động cơ điện | Tạo chuyển động quay để vận hành máy. |
| Hộp giảm tốc | Giảm tốc độ và tăng mô men tại trục ra. |
| Trục ra | Truyền chuyển động tới nhông, khớp nối, rulô hoặc tang. |
| Cuộn điện từ | Tạo lực hút để nhả phanh khi cấp điện đúng thông số. |
| Lò xo và đĩa ma sát | Tạo lực hãm khi phanh đóng. |
| Bộ chỉnh lưu hoặc mạch điều khiển | Điều khiển nguồn cho cuộn phanh tùy từng cấu hình. |
| Vỏ, mặt bích hoặc chân đế | Bảo vệ cụm máy và cố định lên thiết bị. |
Phanh thường lắp ở phía sau động cơ nên còn gọi là phanh đuôi. Điện áp cuộn phanh không mặc nhiên giống điện áp cấp cho motor. Cần đọc đúng tem và sơ đồ đấu dây.
3. Nguyên lý hoạt động
- Khi cấp điện: cuộn phanh hút phần ứng, đĩa ma sát được nhả, motor quay.
- Khi dừng: mạch điều khiển ngắt điện cuộn phanh, lò xo ép đĩa ma sát để hãm trục.
- Khi mất điện: phanh thường đóng sẽ tự siết theo lực lò xo nếu được đấu đúng thiết kế.
- Phanh dùng để hãm và giữ trục. Phanh không phải bộ phận đảo chiều motor.
- Thời gian dừng phụ thuộc tốc độ, quán tính tải, mô men phanh và trình tự điều khiển.
4. Ưu điểm của motor giảm tốc có thắng từ
- Dừng máy có kiểm soát hơn so với motor không phanh.
- Hạn chế trục quay tiếp tục do quán tính.
- Giữ cơ cấu tại vị trí chờ khi máy dừng.
- Hạn chế tải trôi ở băng tải nghiêng và cơ cấu truyền động có tải kéo ngược.
- Có nhiều kiểu lắp: trục thẳng, trục vuông góc, chân đế, mặt bích, cốt âm và cốt dương.
- Thuận tiện thay thế khi có đủ ảnh tem, kích thước trục và thông số phanh.
Phanh không tự làm motor tiết kiệm điện hơn. Đĩa ma sát là chi tiết hao mòn và phải được kiểm tra theo điều kiện vận hành.
5. Phân loại motor giảm tốc có thắng từ
5.1. Motor phanh trục thẳng
- Trục motor và trục ra hộp số cùng phương.
- Có kiểu chân đế và kiểu mặt bích.
- Phù hợp với băng tải, máy đóng gói và dây chuyền truyền động thẳng.
- Khi thay máy cũ, cần đo trục, then, tâm lỗ và tổng chiều dài có tính phần phanh.
5.2. Motor phanh trục vuông góc
- Trục ra vuông góc với trục motor.
- Có thể dùng cốt âm hoặc cốt dương.
- Phù hợp nơi cần đổi hướng truyền động 90 độ hoặc cần tiết kiệm không gian.
- Phải kiểm tra mô men cho phép của hộp số. Không mặc định hộp trục vít giữ được mọi tải.
5.3. Motor giảm tốc có phanh tải nặng
- Dùng cho máy cần mô men trục ra lớn, tương tự nhóm motor giảm tốc tải nặng.
- Có thể dùng hộp số bánh răng trục thẳng hoặc vuông góc.
- Cần xét tải va đập, thời gian làm việc, tải trên trục và hệ số phục vụ.
Về nguồn điện, motor giảm tốc có thắng từ có cả bản motor giảm tốc 3 pha và motor giảm tốc 1 pha; khi cần phanh cho động cơ không gắn hộp số có thể tham khảo motor có phanh.
6. Bảng mô men phanh thường dùng cho motor 4 cực
Motor 4 cực, điện 50 Hz, thường có tốc độ định mức khoảng 1.400 đến 1.500 vòng/phút. Bảng dưới đây là một cấu hình phanh tham khảo theo công suất. Mô men phanh được tính tại trục motor, không phải mô men trục ra của hộp giảm tốc.
| Công suất motor 4 cực | Mô men định mức motor | Mô men phanh tham khảo | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| 0,37 kW | 2,5 Nm | 5 Nm | Phanh lớn hơn mô men motor. |
| 0,55 kW | 3,65 Nm | 7 Nm | Kiểm tra mã phanh khi thay. |
| 0,75 kW | 4,95 Nm | 10 Nm | Không nhầm với mô men trục ra. |
| 1,1 kW | 7,2 Nm | 14 Nm | Xét quán tính và số lần dừng. |
| 1,5 kW | 9,8 Nm | 20 Nm | Kiểm tra yêu cầu giữ tải. |
| 2,2 kW | 14,5 Nm | 28 Nm | Có thể có cấp phanh khác. |
| 3 kW | 19,7 Nm | 40 Nm | Kiểm tra nhiệt phanh. |
| 4 kW | 26 Nm | 55 Nm | Không chọn chỉ theo kW. |
| 5,5 kW | 36 Nm | 80 Nm | Kiểm tra tải truyền ngược. |
| 7,5 kW | 49 Nm | 110 Nm | Đối chiếu tem phanh thực tế. |
Cùng một công suất có thể lắp nhiều cấp mô men phanh. Bảng giúp nhận biết khoảng thông số thường gặp. Khi chốt hàng phải dùng đúng mã phanh, đúng điện áp và đúng yêu cầu tải.
7. Ứng dụng phổ biến
| Ứng dụng | Vai trò của phanh | Thông tin cần cung cấp |
|---|---|---|
| Băng tải đóng gói | Dừng băng tại vị trí thao tác. | Tải, tốc độ, số lần dừng. |
| Băng tải nghiêng | Hạn chế tải kéo băng trôi ngược. | Tải, góc nghiêng, mô men giữ. |
| Máy chia liệu | Giữ cơ cấu tại điểm chờ. | Thời gian dừng, độ chính xác. |
| Cửa công nghiệp | Giữ cửa khi ngừng chạy. | Khối lượng cửa, cơ cấu truyền động. |
| Tời nâng hàng | Giữ tải theo thiết kế hệ thống. | Khối lượng, tang, tốc độ, yêu cầu an toàn. |
Với băng tải, xem thêm các cấu hình motor băng tải. Với thiết bị nâng hạ, không chọn phanh chỉ theo công suất motor. Phải tính tải treo, mô men trên tang, quán tính khi dừng và phương án bảo vệ của toàn bộ máy.
8. Cách chọn công suất, tỉ số truyền và mô men
- Xác định tốc độ trục ra bằng vòng/phút. Nếu biết tốc độ băng bằng mét/phút, cần có thêm đường kính rulô.
- Xác định tải lớn nhất khi chạy đều, lúc khởi động và tình huống bất lợi nhất.
- Chọn kiểu trục: thẳng hay vuông góc; chân đế hay mặt bích; cốt âm hay cốt dương.
- Kiểm tra mô men cho phép của hộp số, đường kính trục, then và tải hướng kính.
- Chọn mô men phanh theo yêu cầu dừng, giữ vị trí, số lần dừng và quán tính tải.
- Chốt điện áp motor, điện áp cuộn phanh, bộ chỉnh lưu và phương án điều khiển.
Công thức tính sơ bộ: n2 = n1 / i. Mô men trục ra ước tính: T2 = 9550 x P x i x eta / n1. Trong đó P tính bằng kW, n1 tính bằng vòng/phút, eta là hiệu suất hộp số.
Ví dụ: motor 0,75 kW, 1.400 vòng/phút, tỉ số truyền 1/30, hiệu suất giả định 85%. Tốc độ trục ra khoảng 46,7 vòng/phút. Mô men trục ra ước tính khoảng 130 Nm. Giá trị này không phải mô men phanh và phải đối chiếu giới hạn hộp số.
9. Bảng giá motor giảm tốc có thắng từ
Giá motor giảm tốc có thắng từ phụ thuộc công suất và đường kính trục ra. Cùng một công suất, trục ra lớn hơn thường đi kèm hộp số chịu mô men cao hơn nên giá cao hơn. Bảng dưới đây là giá trung bình thị trường Việt Nam.
| Công suất | Đường kính trục ra | Giá trung bình thị trường Việt Nam |
|---|---|---|
| 0,2 kW | 18 mm | Khoảng 3.000.000đ tới 3.300.000đ |
| 0,4 kW | 22 mm | Khoảng 3.300.000đ tới 3.600.000đ |
| 0,8 kW | 22 mm | Khoảng 3.500.000đ tới 3.900.000đ |
| 0,8 kW | 28 mm | Khoảng 3.900.000đ tới 4.300.000đ |
| 1,5 kW | 28 mm | Khoảng 4.500.000đ tới 4.900.000đ |
| 1,5 kW | 32 mm | Khoảng 4.800.000đ tới 5.200.000đ |
| 2,2 kW | 28 mm | Khoảng 5.300.000đ tới 5.800.000đ |
| 2,2 kW | 32 mm | Khoảng 5.900.000đ tới 6.500.000đ |
| 2,2 kW | 40 mm | Khoảng 6.600.000đ tới 7.300.000đ |
| 3,7 kW | 40 mm | Khoảng 7.800.000đ tới 8.500.000đ |
| 3,7 kW | 50 mm | Khoảng 9.400.000đ tới 10.400.000đ |
| 5,5 kW | 50 mm | Khoảng 12.800.000đ tới 14.100.000đ |
| 7,5 kW | 50 mm | Khoảng 13.600.000đ tới 15.000.000đ |
- Giá thay đổi theo tỉ số truyền, kiểu trục, kiểu lắp, điện áp cuộn phanh, thuế và thời điểm nhập hàng.
- Khi so sánh giá, cần đối chiếu cùng công suất, cùng đường kính trục ra, cùng tỉ số truyền và cùng mô men phanh.
- Bảng giá là mức trung bình thị trường, không thay cho báo giá theo cấu hình cụ thể.
10. Lỗi thường gặp và cách khắc phục
| Lỗi | Cách xử lý |
|---|---|
| Motor có điện nhưng không quay | Kiểm tra phanh đã nhả, điện áp cuộn phanh và bộ chỉnh lưu. |
| Phanh nóng hoặc có mùi | Kiểm tra phanh có bị rà, đóng ngắt quá thường xuyên hoặc đấu sai không. |
| Tải vẫn trôi sau khi dừng | Kiểm tra mô men phanh, đĩa ma sát, khe hở và tải kéo ngược. |
| Máy dừng quá vị trí | Kiểm tra quán tính tải, tốc độ trước khi dừng và thời điểm đóng phanh. |
| Bộ mới không lắp vừa | Đối chiếu tổng chiều dài, mặt bích, trục, then và khoảng trống phía sau motor. |
Trước khi chỉnh phanh, vệ sinh hoặc thay đĩa ma sát, phải ngắt nguồn và cố định tải để cơ cấu không tự chuyển động.
11. Câu hỏi thường gặp về motor giảm tốc có thắng từ
Mất điện thì motor giảm tốc có thắng từ có giữ tải không?
Phanh thường đóng sẽ siết theo lực lò xo khi mất điện. Khả năng giữ tải còn phụ thuộc mô men phanh, tình trạng đĩa ma sát, hộp số và thiết kế toàn bộ máy. Với tải treo hoặc băng tải nghiêng, cần tính mô men tải quy về trục motor và so với mô men phanh, không chỉ dựa vào việc motor "có phanh".
Phanh từ có đảo chiều motor không?
Không. Phanh dùng để hãm hoặc giữ trục. Đảo chiều do mạch điều khiển động cơ thực hiện. Khi đảo chiều liên tục, nên cho motor dừng hẳn rồi mới chạy chiều ngược lại để giảm sốc cho hộp số và phanh.
Mô men phanh 10 Nm có phải mô men trục ra không?
Không. 10 Nm là mô men phanh tại trục motor trong cấu hình tham khảo. Mô men trục ra phụ thuộc tỉ số truyền, hiệu suất và giới hạn hộp số. Khi quy đổi, mô men giữ tại trục ra xấp xỉ bằng mô men phanh nhân với tỉ số truyền, nhưng không được vượt giới hạn mô men cho phép của hộp số.
Motor giảm tốc có phanh dùng với biến tần được không?
Có thể nếu motor, phanh và mạch điều khiển tương thích. Cần xác định cách cấp điện cho cuộn phanh và thời điểm nhả, đóng phanh. Cuộn phanh nên có nguồn riêng ổn định, không lấy trực tiếp từ ngõ ra có tần số thay đổi.
Vì sao cùng công suất motor giảm tốc có thắng từ lại có nhiều mức giá?
Cùng công suất nhưng đường kính trục ra khác nhau thì hộp số khác cỡ. Trục ra lớn hơn thường dùng hộp số chịu mô men cao hơn, tỉ số truyền lớn hơn nên giá cao hơn. Ví dụ ở công suất 2,2 kW, bản trục 28 mm, 32 mm và 40 mm có mức giá khác nhau rõ rệt.
Motor 0,8 kW trong bảng giá có phải là 0,75 kW không?
Trên thị trường, motor 0,75 kW (1 HP) thường được gọi gọn là 0,8 kW. Khi đối chiếu tem máy, hai cách ghi này cùng chỉ một cấp công suất.
Có thể lắp thêm phanh cho motor giảm tốc không phanh được không?
Chỉ làm được khi motor có thiết kế nắp sau và trục đuôi phù hợp để gá phanh. Phần lớn trường hợp thay nguyên motor có phanh sẽ đảm bảo đồng bộ, đúng mô men phanh và đúng kích thước lắp đặt hơn.
Phanh có làm tăng chiều dài motor không?
Có. Cụm phanh đuôi làm tổng chiều dài motor dài hơn bản không phanh cùng công suất. Khi thay thế, cần đo khoảng trống phía sau motor để tránh vướng khung máy hoặc tấm che.
Cần chuẩn bị thông tin gì để chọn đúng motor giảm tốc có thắng từ?
Cần tải lớn nhất, tốc độ trục ra, kiểu máy, điện áp, số lần dừng, kiểu lắp, đường kính trục, then và ảnh tem nếu thay bộ cũ. Có đủ các thông tin này sẽ chọn được công suất, tỉ số truyền và mô men phanh phù hợp ngay từ đầu.
12. Kết luận
Chọn motor giảm tốc có thắng từ không nên dựa riêng vào công suất kW. Mô men phanh tại trục motor cũng không thay được cho mô men trục ra của hộp số, vì hai thông số này phục vụ hai mục đích khác nhau: một bên kéo tải, một bên hãm và giữ tải. Bảng giá trong bài là mức trung bình thị trường Việt Nam, giá thực tế còn phụ thuộc đường kính trục ra, tỉ số truyền, kiểu lắp và cấu hình phanh. Khi đã kiểm tra đồng thời công suất, tốc độ, tỉ số truyền, mô men, trục, kiểu lắp, điện áp và mô men phanh, việc chọn motor giảm tốc có thắng từ sẽ nhanh, chính xác và máy vận hành an toàn hơn.
