Motor Giảm Tốc Là Gì? Cấu Tạo, Nguyên Lý, Phân Loại Và Cách Chọn

Motor giảm tốc (động cơ giảm tốc) là cụm thiết bị gồm motor điện và hộp giảm tốc lắp liền, dùng để giảm tốc độ quay từ khoảng 1400 vòng/phút xuống còn vài trăm đến vài vòng/phút, đồng thời tăng momen xoắn để kéo tải. Motor giảm tốc dùng cho băng tải, máy khuấy, máy trộn, cửa cuốn, tời nâng và hầu hết máy móc cần quay chậm, lực lớn. Chọn motor giảm tốc theo momen tải, tốc độ trục ra, kiểu hộp số, kiểu lắp và điện áp 1 pha 220V hoặc 3 pha 380V.

1) Motor giảm tốc là gì? Định nghĩa và nguyên lý hoạt động

a) Định nghĩa motor giảm tốc

Motor giảm tốc gồm 2 phần: động cơ điện biến điện năng thành cơ năng, và hộp giảm tốc bằng thép, gang hoặc nhôm chứa các cấp bánh răng hoặc trục vít, có nhiệm vụ giảm tốc độ và tăng lực kéo, lực truyền động tới máy hoặc dây chuyền.

b) Nguyên lý hoạt động

Bánh răng nhỏ ở trục vào (trục motor) ăn khớp với bánh răng lớn hơn ở trục ra. Tốc độ trục ra = tốc độ motor ÷ tỉ số truyền; momen trục ra ≈ momen motor × tỉ số truyền × hiệu suất hộp số. Ví dụ motor 4 cực 1,5 kW (khoảng 10,2 Nm) qua hộp bánh răng tỉ số 1/30: trục ra khoảng 47 vòng/phút, momen khoảng 275–290 Nm.

2) Phân loại và cấu tạo các loại motor giảm tốc

a) Motor giảm tốc trục vít

Cấu tạo gồm trục vít bằng thép tôi cứng, bánh vít đồng, mặt bích trục vào, lỗ thông hơi, vòng chắn dầu, gioăng cao su bảo vệ vòng bi. Trục ra vuông góc với trục motor, giá rẻ, gọn, tự hãm ở tỉ số lớn; hiệu suất giảm khi tỉ số tăng. Chi tiết ở bài motor trục vít.

b) Motor giảm tốc trục đồng tâm (cyclo)

Cấu tạo 1 cấp: số 1 là trục ra, số 13 là trục vào, số 7 là bi đũa, số 4 là chân đế, số 6 là đĩa cycloid quyết định tỉ số truyền, số 11 là mặt gang có ổ bi nhận lực từ motor, số 12 là cánh quạt. Hộp cyclo chịu va đập tốt, tỉ số lớn (1/9 – 1/87 một cấp) trong kích thước nhỏ.

Các loại động cơ giảm tốc cyclo được dùng nhiều:

c) Motor giảm tốc loại nhỏ (IK)

• Cấu tạo gồm vòng bi, bánh răng giảm tốc cấp 1, cấp 2, trục vào, trục ra.
• Lắp với motor 220V, motor DC hoặc servo, công suất khoảng 6W – 250W.
• Xem thêm các dòng motor giảm tốc mini.

d) Motor giảm tốc momen lớn (R)

Dùng bánh răng nghiêng (bánh răng xoắn) để tăng diện tích tiếp xúc giữa các răng và tăng khả năng chịu lực; vỏ hộp bằng gang dày (hình số 1). Hiệu suất cao khoảng 0,94–0,96, chạy liên tục nhiều ca.

e) Motor giảm tốc bánh răng côn (K)

Các bộ phận chính: nắp chụp bảo vệ cánh quạt, chân đế lắp ngang, chân đế lắp dọc, hộp cực đấu điện, phốt chịu nhiệt, bánh răng côn xoắn và bánh răng truyền động lớn. Trục ra vuông góc nhưng hiệu suất cao như hộp bánh răng.

Các loại động cơ giảm tốc bánh răng côn phổ biến:

f) Phân loại theo điện áp và số cực

• Theo điện áp: motor giảm tốc 1 pha 220V (tới khoảng 7,5 kW) và motor giảm tốc 3 pha 220V/380V.
• Theo số cực: motor 4 cực (~1400 vòng/phút), 6 cực (~930 vòng/phút), 8 cực (~700 vòng/phút).
• Theo kiểu lắp: chân đế, mặt bích, trục âm (cốt âm), trục dương; có phanh hoặc không phanh.

3) Thông số điện motor giảm tốc: dòng điện, điện áp, biến tần

• Số ampe là mức tham khảo phổ biến; dòng chính xác đọc trên tem motor.
• Motor 3 pha 220V dùng biến tần 1 pha vào 220V, 3 pha ra 220V (thường tới 2,2 kW).
• Motor 1 pha có tụ không chạy với biến tần thông dụng.
• Chạy biến tần dưới khoảng 20Hz lâu dài, quạt đuôi motor làm mát yếu đi.

4) Cách chọn motor giảm tốc phù hợp

a) Chọn tỉ số truyền theo tốc độ trục ra

b) Chọn công suất theo momen tải

Công suất cần (kW) ≈ momen tải (Nm) × tốc độ trục ra (vòng/phút) ÷ 9550 ÷ hiệu suất hộp số. Hiệu suất tham khảo: bánh răng trụ, bánh răng côn khoảng 0,9–0,96; cyclo khoảng 0,9; trục vít khoảng 0,5–0,87 tùy tỉ số.

c) Chọn kiểu hộp số và kiểu lắp

• Lắp nơi hẹp, cần trục vuông góc, chạy gián đoạn: trục vít.
• Chạy liên tục, tải đều, cần tiết kiệm điện: bánh răng trụ (R) hoặc bánh răng côn (K).
• Tải va đập, tỉ số lớn, kích thước nhỏ: cyclo.
• Máy nhỏ dưới 250W: motor giảm tốc mini (IK).

d) Cách kiểm tra chất lượng motor giảm tốc

• Trọng lượng: vỏ gang, thép đặc thì nặng và cứng vững hơn.
• Độ rơ trục ra: lắc trục ra bằng tay, độ rơ nhỏ thì bánh răng ăn khớp tốt.
• Chạy thử có tải: đo dòng điện so với tem, nghe tiếng bánh răng đều, không rít.
• Nhiệt độ khi mang tải: bánh răng hợp kim tốt, gia công chính xác thì nhiệt độ tăng ít.

5) Motor giảm tốc dùng để làm gì? Ứng dụng thực tế

• Motor giảm tốc cho băng tải đóng gói, băng tải thực phẩm, băng tải đá cát trong sản xuất vật liệu xây dựng.
• Động cơ giảm tốc cho máy khuấy xử lý nước thải, máy sục khí, máy trộn thức ăn chăn nuôi.
• Motor giảm tốc cho gầu nâng, máy nghiền trong ngành khai thác và xi măng.
• Motor giảm tốc có phanh cho cần trục, vận thăng, xe đẩy, tời nâng hạ.
• Motor giảm tốc tải nặng cho máy nghiền gỗ, thép, sắt phế liệu, máy ép gỗ, nhựa, cao su.
• Motor giảm tốc 1 pha 220V cho cửa cuốn, máy quay nướng, máy trộn bột ở xưởng nhỏ.

6) Ưu điểm và nhược điểm của motor giảm tốc

a) Ưu điểm

• Tăng momen xoắn nhiều lần, motor nhỏ vẫn kéo được tải nặng ở tốc độ chậm.
• Tốc độ trục ra ổn định theo tỉ số truyền, kết hợp biến tần để chỉnh tốc độ.
• Cụm liền khối, đồng tâm sẵn, lắp đặt nhanh, gọn hơn truyền động puly – dây đai nhiều cấp.
• Đa dạng kiểu trục vít, bánh răng, cyclo, bánh răng côn, mini; công suất từ vài W tới hàng trăm kW.

b) Nhược điểm

• Hộp trục vít tỉ số lớn hiệu suất thấp, nóng và tốn điện hơn.
• Cần chọn đúng momen cho phép của hộp; quá tải kéo dài làm mòn bánh răng.
• Hộp dùng dầu cần chú ý mức dầu và tư thế lắp.

7) Câu hỏi thường gặp về motor giảm tốc

• Motor giảm tốc và hộp giảm tốc khác nhau thế nào? Hộp giảm tốc chỉ là bộ bánh răng (hoặc trục vít) làm giảm tốc độ, có trục vào để nối với motor sẵn có. Motor giảm tốc là cụm motor điện và hộp giảm tốc lắp liền, mua về đấu điện là chạy. Mua hộp giảm tốc rời hợp khi đã có motor; mua motor giảm tốc liền khối gọn hơn và đồng tâm sẵn.
• Nên chọn motor giảm tốc loại nào: trục vít, bánh răng, cyclo hay bánh răng côn? Trục vít rẻ, gọn, trục vuông góc, tự hãm ở tỉ số lớn nhưng hiệu suất khoảng 0,5–0,87. Bánh răng trụ (R) hiệu suất khoảng 0,9–0,96, chạy liên tục bền. Cyclo chịu va đập tốt, tỉ số lớn trong kích thước nhỏ. Bánh răng côn (K) trục vuông góc nhưng hiệu suất cao như hộp bánh răng, giá cao hơn trục vít.
• Cách tính tốc độ và lực của motor giảm tốc? Tốc độ trục ra = tốc độ motor ÷ tỉ số truyền; momen trục ra ≈ 9550 × P (kW) ÷ tốc độ trục ra × hiệu suất. Ví dụ motor 4 cực 1,5 kW tỉ số 1/30 hộp bánh răng: khoảng 47 vòng/phút, momen khoảng 275–290 Nm.
• Motor giảm tốc 4 cực, 6 cực, 8 cực khác nhau thế nào khi chọn? Motor 4 cực quay khoảng 1400 vòng/phút, phổ biến và rẻ nhất; motor 6 cực khoảng 930 vòng/phút, 8 cực khoảng 700 vòng/phút. Cùng tỉ số, motor 6 hoặc 8 cực cho trục ra chậm hơn và momen cao hơn, nhưng motor to và đắt hơn motor 4 cực cùng công suất.
• Hệ số phục vụ SF của motor giảm tốc là gì? SF là tỉ số giữa momen cho phép của hộp số và momen thực tế motor tạo ra ở trục ra. SF khoảng 0,8–1,1 là mức thường dùng cho tải đều, giá hợp lý; tải va đập, chạy 2–3 ca hoặc khởi động dày thường chọn SF cao hơn. SF càng cao thì hộp càng to, giá càng cao.
• Motor giảm tốc 3 pha đấu sao hay tam giác? Motor ghi 220V/380V (thường dưới khoảng 4 kW) đấu sao ở lưới 380V, đấu tam giác ở lưới 3 pha 220V. Motor ghi 380V/660V (thường từ khoảng 5,5 kW) đấu tam giác ở lưới 380V. Đảo chiều quay bằng cách đổi 2 trong 3 dây pha.
• Motor giảm tốc 1 pha 220V đảo chiều và đấu tụ thế nào? Motor 1 pha có cuộn chính và cuộn phụ nối qua tụ. Đảo hai đầu cuộn phụ để đổi chiều quay; đảo dây L và N không làm đổi chiều. Motor có công tắc ly tâm cần dừng hẳn rồi mới đảo chiều. Motor giảm tốc 1 pha công suất lớn nhất thông dụng khoảng 7,5 kW.
• Motor giảm tốc mới mua có cần thay dầu không? Hộp số cỡ nhỏ bôi mỡ kín, lắp là chạy. Hộp có nút dầu cần kiểm tra mức dầu theo tư thế lắp trước khi chạy; nên thay dầu lần đầu sau khoảng 300–500 giờ vận hành (hộp trục vít thường thay sau 3–5 ngày đầu) để xả mạt kim loại rà bánh răng.
• Motor giảm tốc chạy nóng bao nhiêu độ là bất thường? Vỏ motor 60–80°C và vỏ hộp trục vít tới khoảng 80°C khi chạy liên tục vẫn thường gặp. Trên khoảng 90°C, có mùi khét, dầu chuyển đen nhanh thường do quá tải, thiếu dầu, mất pha, điện áp lệch hoặc khởi động – dừng quá dày.
• Motor giảm tốc chảy dầu ở phốt phải làm sao? Thay phốt chặn dầu đúng kích thước, kiểm tra trục có bị mòn rãnh, chỉnh mức dầu không vượt vạch và đặt nút thông hơi ở vị trí cao nhất theo tư thế lắp. Lắp sai tư thế so với nút dầu là nguyên nhân chảy dầu rất hay gặp.
• Motor giảm tốc kêu to, rung mạnh nguyên nhân do đâu? Tiếng rè đều thường do vòng bi mòn; tiếng gõ theo chu kỳ do mẻ răng; rung mạnh do khớp nối lệch tâm, bu lông chân đế lỏng hoặc nhông xích căng quá. Kiểm tra theo thứ tự: bu lông chân đế, độ đồng tâm khớp nối, vòng bi, rồi mới mở hộp số.
• Motor giảm tốc nhảy CB, nhảy rơ le nhiệt khi chạy có tải là do đâu? Dòng vượt định mức do tải quá nặng so với momen trục ra, tỉ số truyền chọn nhỏ quá, mất một pha, hoặc kẹt cơ khí. Đo dòng từng pha bằng ampe kìm và so với dòng trên tem; nếu dòng không tải đã cao thì kiểm tra cuộn dây và vòng bi motor.
• Có cách nào mua motor giảm tốc tiết kiệm chi phí hơn? Chọn motor 4 cực (rẻ nhất), chọn tỉ số truyền đúng tốc độ để không phải tăng công suất, chọn hệ số SF vừa đủ cho tải đều, và cân nhắc hộp trục vít cho máy chạy gián đoạn. Nếu đã có motor tốt, mua riêng hộp giảm tốc cùng mặt bích thường rẻ hơn mua cả bộ.
• Motor giảm tốc hỏng nên sửa hay mua mới? Hỏng vòng bi, phốt, một cặp bánh răng hoặc bộ trục vít – bánh vít thì sửa thường tốn khoảng 30–50% giá mới. Cháy cuộn dây motor có thể quấn lại. Vỏ hộp nứt, mòn ổ lắp vòng bi hoặc hỏng nhiều cấp bánh răng thì mua mới thường kinh tế hơn.
• Dùng motor giảm tốc cho công trình tạm 1 năm, chọn hộp nhỏ hơn được không? Được. Ví dụ tải cần 280 Nm ở 47 vòng/phút: motor 1,5 kW tỉ số 1/30 hộp bánh răng cho khoảng 275–290 Nm; nếu ghép với hộp có momen cho phép khoảng 250 Nm thì SF khoảng 0,9, giá rẻ hơn, đổi lại tuổi thọ bánh răng ngắn hơn khi chạy liên tục.

Xem thêm các dòng motor giảm tốc và các loại động cơ giảm tốc phổ biến:

• Top 8 loại hộp giảm tốc Transmech - Hộp Số Transmech sử dụng nhiều nhất
• Review Các Loại Motor Trường Mạnh Giá Rẻ, Được Sử Dụng Nhiều Nhất
• Top Các Loại Động Cơ VS - Motor VS Cao Cấp Được Dùng Nhiều Nhất
• Top 5 Loại Motor Nidec - Động Cơ Nidec Phổ Biến Nhất Việt Nam