Motor Điều Tốc – Motor Điều Chỉnh Tốc Độ Vô Cấp 1 Pha, 3 Pha

Motor điều tốc (motor điều chỉnh tốc độ) là motor điện ghép hộp điều tốc vô cấp và hộp giảm tốc, cho phép vặn tay thay đổi tốc độ trục ra liên tục (ví dụ 5–180 vòng/phút) mà không cần biến tần. Motor điều tốc dùng cho băng tải, máy trộn, máy cán, máy chiết rót, dây chuyền thực phẩm cần chỉnh nhanh tốc độ theo năng suất. Chọn motor điều tốc theo nguồn điện (1 pha 220V hay 3 pha 380V), dải tốc độ trục ra cần dùng và momen tải ở tốc độ thấp nhất.

1) Motor điều tốc là gì? Cấu tạo và nguyên lý

a) Cấu tạo motor điều chỉnh tốc độ

• Động cơ điện: thường là motor 4 cực (khoảng 1.400 v/p), 3 pha 380V hoặc 1 pha 220V, kiểu mặt bích.
• Hộp điều tốc vô cấp (kiểu đĩa côn hành tinh, thường gọi UDL): đổi tốc độ liên tục khoảng 1:1,4 đến 1:7 bằng tay quay có thang chỉ thị.
• Hộp giảm tốc phía sau: hộp bánh răng GHM, GVM hoặc hộp cyclo XWD, XLD, BWD, BLD để hạ tiếp tốc độ và tăng momen.
• Trục ra: trục thẳng, cốt âm hoặc cốt dương vuông góc; lắp chân đế hoặc mặt bích.

b) Nguyên lý hoạt động

Motor quay hộp điều tốc; khi vặn tay quay, vị trí tiếp xúc giữa các đĩa côn và bi thay đổi, tỉ số truyền đổi liên tục. Ví dụ motor 4 cực 1.400 v/p qua hộp vô cấp cho khoảng 200–1.000 v/p, qua tiếp hộp giảm tốc 1/35 còn khoảng 6–29 v/p. Chỉ chỉnh tốc độ khi motor đang chạy; vặn khi motor dừng dễ làm kẹt cơ cấu.

• Dải tốc độ phổ biến: 2–10, 20–100, 40–200, 133–600, 200–1.000 vòng/phút tùy tổ hợp hộp số.
• Ở đầu chậm của dải, momen lớn hơn nhưng đĩa ma sát chịu tải nặng hơn; chạy ở khoảng giữa đến nhanh của dải thì cơ cấu mòn chậm hơn.
• Ví dụ dải 20–100 v/p, nhu cầu thực tế 22–25 v/p thì cơ cấu làm việc sát đầu chậm; chọn dải 10–50 v/p sẽ cho vị trí làm việc ở khoảng giữa.

2) Phân loại motor điều tốc

a) Motor điều chỉnh tốc độ 3 pha 380V

• Tỉ số hộp điều tốc khoảng 1,4–7 lần, ghép hộp giảm tốc tới khoảng 35 lần.
• Hộp số trục thẳng gắn được điều tốc cơ: GHM, GVM, XWD, XLD, BWD, BLD.
• Motor 3 pha mặt bích phù hợp: Y3, Y2, Y, YX3, YE2, IE2.
• Tốc độ trục ra điều chỉnh khoảng 5–180 v/p; công suất 0,37kW–7,5kW.
• Dòng định mức khoảng 1,1A (0,37kW) đến 15,6A (7,5kW) ở 380V.
• Momen trục ra khoảng 100–1.000 Nm tùy công suất và tốc độ đặt.

b) Motor điều chỉnh tốc độ 1 pha 220V

• Dùng nơi không có điện công nghiệp 380V: xưởng nhỏ, hộ kinh doanh, nông trại.
• Tỉ số hộp điều tốc khoảng 1,14–6,5 lần, ghép hộp giảm tốc tới khoảng 35 lần.
• Motor 1 pha phù hợp: YL, YC, GMYL, CMYL.
• Tốc độ trục ra khoảng 10–190 v/p; trục thẳng, cốt âm, cốt dương vuông góc.
• Công suất thường dùng 0,18kW–4kW; dòng khoảng 1,6A (0,18kW) đến 24A (4kW) ở 220V.
• Momen trục ra khoảng 90–900 Nm tùy công suất và tốc độ; loại mini dài khoảng 150–300mm.

c) Motor điều chỉnh tốc độ vô cấp mặt bích

• Mặt bích vuông, ngũ giác hoặc tròn; đường kính 160, 200, 250, 300, 350, 400mm.
• Độ dày mặt bích 10–25mm; đường kính trục ra 24, 28, 32, 40mm.
• Lắp được 3 tư thế: mặt bích ngửa lên, úp xuống hoặc nằm ngang.

d) Motor điều tốc mini 1 pha có bộ điều tốc điện

Motor 1 pha 220V công suất nhỏ (khoảng 6W–200W) đi kèm bộ điều tốc điện tử dạng hộp núm vặn, chỉnh tốc độ motor khoảng 90–1.400 v/p, ghép đầu hộp số mini. Loại này dùng cho băng tải nhỏ, máy dán nhãn, máy chiết rót, máy in date.

3) Điện áp, dòng điện và biến tần phù hợp với motor điều tốc

Bảng dòng định mức tham khảo cho motor 4 cực, giúp chọn CB, dây dẫn và biến tần nếu muốn chuyển từ điều tốc cơ sang điều tốc điện:

• CB chọn khoảng 1,5–2 lần dòng định mức với motor 3 pha, 2–2,5 lần với motor 1 pha khởi động bằng tụ.
• Motor 1 pha dùng tụ không chỉnh tốc bằng biến tần thông thường; thay bằng motor 3 pha 220V và biến tần 1 pha vào – 3 pha ra.
• Motor điều tốc cơ chạy biến tần vẫn được, khi đó hộp vô cấp có thể cố định ở một vị trí.

4) So sánh motor điều tốc cơ và motor giảm tốc dùng biến tần

Xem thêm các loại động cơ biến tần và cách điều khiển tốc độ motor 3 pha.

5) Cách chọn motor điều tốc phù hợp

a) Theo nguồn điện

Xưởng có điện 3 pha 380V chọn motor điều tốc 3 pha (0,37–7,5kW). Chỉ có điện 1 pha 220V chọn motor điều tốc 1 pha (0,18–4kW) hoặc motor mini có bộ điều tốc điện; tham khảo thêm điều khiển tốc độ motor AC 1 pha.

b) Theo dải tốc độ

Lấy tốc độ trục ra thấp nhất và cao nhất máy cần, chọn dải điều tốc bao trọn và tốc độ dùng nhiều nhất nằm ở khoảng giữa đến nhanh của dải.

c) Theo momen tải

Momen trục ra (Nm) ≈ 9.550 × P(kW) ÷ tốc độ trục ra (v/p) × hiệu suất (khoảng 0,7–0,8 cho cả hộp vô cấp và hộp giảm tốc). Ví dụ 0,75kW chạy 30 v/p: khoảng 170–190 Nm. Chọn công suất sao cho momen ở tốc độ dùng nhiều nhất lớn hơn momen tải khoảng 20–30%.

d) Theo môi trường

Môi trường ẩm, rửa nước (thực phẩm, thủy sản) chọn motor cấp bảo vệ IP55 trở lên; môi trường nóng, bụi cần khoảng trống thông gió quanh motor.

6) Ứng dụng của motor điều tốc

• Motor điều tốc cho băng tải đóng gói, băng tải thực phẩm, băng chuyền lắp ráp linh kiện cần chỉnh tốc độ theo năng suất công nhân.
• Motor điều chỉnh tốc độ cho máy trộn, máy khuấy sơn, khuấy hóa chất, khuấy thức ăn chăn nuôi.
• Motor điều tốc vô cấp cho máy cán ép, máy cán bột, máy kéo sợi, máy cuộn màng.
• Motor điều tốc 1 pha 220V cho máy chiết rót, máy dán nhãn, máy in date, máy rửa chai trong xưởng nhỏ.
• Motor điều tốc 3 pha cho máy sấy băng tải, lò nướng băng chuyền, máy rang hạt điều, cà phê.
• Motor chỉnh tốc độ cho thiết bị thí nghiệm, máy xoay mẫu, máy in ấn, thiết bị đo lường.

7) Ưu điểm và nhược điểm của motor điều tốc

a) Ưu điểm

• Chỉnh tốc độ bằng tay quay, dễ dùng, không cần lập trình.
• Không cần biến tần, không lo lỗi điện tử, phù hợp môi trường điện áp chập chờn.
• Momen ở tốc độ thấp tốt nhờ truyền cơ khí.
• Dùng được với điện 1 pha 220V hoặc 3 pha 380V; nhiều tổ hợp hộp số GHM, GVM, cyclo.
• Độ rung, độ ồn thấp khi lắp đúng tâm.

b) Nhược điểm

• Giá cao hơn motor giảm tốc thường cùng công suất.
• Chiều dài lắp đặt lớn hơn do thêm hộp vô cấp.
• Dải chỉnh hẹp hơn biến tần (khoảng 1:5 đến 1:7); không điều khiển tự động bằng PLC.
• Cần dầu chuyên dụng cho hộp vô cấp; chỉ chỉnh khi motor đang chạy.

8) Giá motor điều tốc tham khảo

Bảng giá trung bình thị trường Việt Nam, thay đổi theo tỷ giá và giá đồng, thép:

• Giá phụ thuộc kiểu hộp số (bánh răng, cyclo), kiểu trục và xuất xứ.
• Motor 1 pha thường cao hơn motor 3 pha cùng công suất.
• Motor mini 60–90W là loại có bộ điều tốc điện tử.

9) Câu hỏi thường gặp về motor điều tốc

• Motor điều tốc và motor giảm tốc khác nhau thế nào? Motor giảm tốc có tốc độ trục ra cố định theo tỉ số hộp số. Motor điều tốc có thêm hộp vô cấp nên vặn tay đổi tốc độ liên tục, ví dụ trong khoảng 20–100 v/p.
• Nên chọn motor điều tốc cơ hay motor giảm tốc + biến tần? Cần chỉnh tay đơn giản, điện chập chờn, xưởng ẩm bụi thì điều tốc cơ bền hơn. Cần điều khiển tự động, đồng bộ nhiều máy, dải chỉnh rộng, gọn chiều dài thì dùng biến tần.
• Motor điều tốc 1 pha 220V có loại lớn nhất bao nhiêu kW? Motor điều tốc 1 pha thường tới khoảng 3–4kW (dòng 18–24A); tải lớn hơn hoặc dây điện xa nên dùng motor 3 pha 380V.
• Chọn dải tốc độ motor điều tốc thế nào cho băng tải? Tính tốc độ rulo = tốc độ băng (m/phút) ÷ (3,14 × đường kính rulo m). Băng 6–15 m/phút, rulo 159mm cần khoảng 12–30 v/p, chọn dải khoảng 6–30 hoặc 10–50 v/p.
• Đấu điện motor điều tốc 3 pha 380V thế nào? Motor đến 3kW thường đấu sao (Y) cho 380V; từ 4kW thường có hộp cực đấu tam giác (Δ) 380V, xem tem motor. Đảo chiều quay bằng cách đổi 2 trong 3 dây pha.
• Đấu motor điều tốc 1 pha 220V và đảo chiều ra sao? Nối nguồn vào hai đầu theo sơ đồ trên nắp hộp cực, tụ khởi động và tụ ngậm nối đúng chỗ. Đảo chiều bằng cách đổi đầu cuộn đề (hoặc đổi cầu nối theo sơ đồ), không đảo bằng cách đổi dây nguồn.
• Hộp điều tốc vô cấp dùng dầu gì, châm bao nhiêu lần đầu? Hộp vô cấp dùng dầu truyền động chuyên dụng cho bộ biến tốc ma sát theo hướng dẫn trên tem; hộp giảm tốc phía sau dùng dầu bánh răng. Châm tới vạch mắt thăm dầu trước khi chạy lần đầu, thay sau khoảng 300–500 giờ chạy đầu tiên.
• Vặn tay quay điều tốc bị cứng hoặc không đổi tốc độ là do đâu? Thường do chỉnh khi motor đang dừng, thiếu dầu hoặc đĩa ma sát mòn. Cho motor chạy rồi mới vặn từ từ; kiểm tra mức dầu; nếu tốc độ không đổi khi vặn thì đĩa côn hoặc bi đã mòn, cần thay bộ.
• Motor điều tốc chạy chậm thì bị trượt, tụt tốc khi có tải là sao? Ở đầu chậm của dải, momen yêu cầu cao và đĩa ma sát chịu tải lớn; tải vượt khả năng làm trượt. Chọn dải tốc độ thấp hơn để vị trí làm việc nằm giữa dải, hoặc tăng một cấp công suất.
• Motor điều tốc nóng, nhảy CB là do đâu? Kiểm tra điện áp và dòng thực tế so với tem: dòng vượt định mức là quá tải hoặc kẹt cơ khí; motor 3 pha mất pha cũng làm nóng nhanh và nhảy CB; motor 1 pha hỏng tụ ngậm thì nóng, yếu.
• Motor điều tốc kêu rít, chảy dầu ở hộp vô cấp phải xử lý thế nào? Kêu rít khi đổi tốc độ thường do thiếu dầu hoặc bi, đĩa côn mòn. Chảy dầu do phốt trục lão hóa hoặc đổ dầu quá vạch; thay phốt đúng cỡ và châm dầu đúng mức.
• Có cách nào tiết kiệm hơn khi chỉ cần 2–3 tốc độ cố định? Dùng motor giảm tốc thường kèm bộ puly nhiều bậc hoặc nhông xích thay đổi, chi phí thấp hơn nhiều so với motor điều tốc. Nếu đã có motor giảm tốc 3 pha, gắn thêm biến tần cùng công suất cũng là phương án rẻ.
• Hộp điều tốc hỏng có sửa được không hay phải mua mới? Hỏng phốt, bạc đạn, thiếu dầu thì sửa với chi phí thấp. Đĩa côn, vòng ma sát mòn thì thay bộ ruột; khi chi phí ruột gần bằng hộp mới, có thể thay riêng hộp vô cấp và giữ lại motor, hộp giảm tốc.
• Motor điều tốc có chạy liên tục 24/24 giờ được không? Được nếu momen tải ở tốc độ đặt nhỏ hơn momen định mức và hộp đủ dầu; thay dầu định kỳ khoảng 2.000–4.000 giờ tùy nhiệt độ làm việc.

Nội dung liên quan: Bộ điều chỉnh tốc độ motor; Các loại mạch điều chỉnh tốc độ motor; Quy trình bảo dưỡng định kỳ motor hộp giảm tốc; Hộp giảm tốc băng tải; Giá motor giảm tốc 3 pha; Các bước tháo lắp hộp giảm tốc; Động cơ băng tải: cách chọn công suất, momen và tỉ số truyền.