Motor 24V 100W

Motor 24V 100W là động cơ giảm tốc điện một chiều chổi than, nam châm vĩnh cửu, mã 4DC100-24GN-18: khung 80 mm, công suất 100W, điện áp 24VDC, tốc độ motor 1800 vòng/phút khi có tải, ghép hộp số bánh răng trục song song 4GN. Trục ra hộp số Ø10 mm có rãnh cavet, tốc độ trục ra từ 600 xuống 6 vòng/phút tùy tỉ số 1:3 đến 1:300, mô-men cho phép cao nhất 159 N.m ở tỉ số 1:300.

Ngoài bản liền hộp số trục thẳng, motor DC 24V 100W còn được ghép với hộp trục vít vuông góc NMRV30, NMRV40, hộp vuông góc cốt dương, cốt âm và bản mặt bích, đáp ứng nhiều kiểu bố trí máy. Trong nhà xưởng, motor giảm tốc 24V 100W thường chạy bằng nguồn tổ ong 24V, điều khiển bằng relay, PLC hoặc bộ điều tốc DC – một cách làm an toàn hơn hẳn so với kéo điện 220V tới từng cơ cấu. Bài viết đi vào thông số, kích thước, bảng mô-men, các cấu hình hộp số, cách chọn nguồn, dây, cầu chì và cách vận hành động cơ 24V 100W cho bền.

1. Đặc điểm motor 24V 100W

Motor 24V 100W thuộc nhóm motor 24V giảm tốc chổi than. Thân motor Ø80 mm dài 171 mm (motor trơn), cuộn dây rotor quấn trên lõi thép lá, stator là các miếng nam châm dán trong vỏ thép nên không cần cuộn kích từ. Điện vào qua hai chổi than tì lên cổ góp; chỉ cần cấp 24V một chiều đúng cực là motor quay.

• Motor giảm tốc 24V 100W mã 4DC100-24GN-18, thân Ø80 mm, ghép hộp số 4GN mặt vuông 80 mm.
• Hai dây nguồn đỏ (+), đen (−) loại UL1015 AWG20 dài khoảng 300 mm.

• Thân motor DC 100W: vỏ thép, nắp sau có cửa chổi than và dây ra.

Những điểm đặc trưng của model 4DC100-24GN-18:

• Công suất 100W trên khung 80: đây là mức công suất lớn nhất của khung 80 trong dòng này, cho mô-men định mức 0,53 N.m trên trục motor, mô-men khởi động 0,7 N.m.
• Dòng 6,5A ở 24V: công suất điện vào khoảng 24 × 6,5 = 156W, hiệu suất motor ước tính khoảng 64%. Phần còn lại tỏa thành nhiệt, cần chú ý thông gió khi chạy liên tục.
• Tốc độ không tải 2300, có tải 1800 vòng/phút: tốc độ giảm theo tải là đặc tính tự nhiên của motor DC nam châm vĩnh cửu.
• Đầu trục GN: bánh răng cắt sẵn trên trục motor, ghép trực tiếp vào hộp 4GN hoặc qua mặt bích nối với các hộp vuông góc.

2. Thông số kỹ thuật motor 24V 100W

a. Kích thước lắp đặt motor 24V 100W

• Motor trơn khung 80: mặt bích vuông 80 mm, khoảng cách lỗ 66,5 mm, 4 lỗ Ø6 mm xuyên trên vòng tròn Ø94 mm.
• Gờ định vị Ø73 mm, thân motor Ø80 mm.
• Trục motor Ø8 mm phay dẹt (7 mm), dài 28 mm; chiều dài motor trơn 100W: 171 mm.

• Motor gắn hộp số 4GN: tổng chiều dài 213 mm; bản có thêm hộp trung gian: tổng dài 247,5 mm.
• Thân hộp số 43,5 mm, đoạn từ mặt hộp đến đầu trục 30,5 mm, vấu định vị ghi 4×Ø25 trên bản vẽ.
• Mặt hộp số vuông 80 mm, khoảng cách lỗ 66,5 mm, 4 lỗ Ø6 mm xuyên hoặc 4 lỗ ren M5 trên vòng Ø94 mm.
• Trục ra Ø10 mm, rãnh cavet 4 mm, chiều cao 11,5 mm, dài trục 25 mm.

Khi thiết kế tấm bắt motor, nên khoét lỗ giữa lớn hơn vấu định vị một chút để canh tâm, bốn lỗ bắt vít bố trí đúng vòng Ø94 mm. Với bản 4 lỗ ren M5, có thể bắt vít từ phía máy vào mặt hộp, tiện khi phía sau motor bị vướng.

b. Thông số điện motor 24V 100W

• 6,5A là dòng ở tải định mức; dòng không tải dưới 1A. Đo thấy dòng chạy vượt 6,5A kéo dài là motor đang quá tải.
• Mô-men khởi động 0,7 N.m chỉ đạt được khi nguồn cấp đủ dòng đỉnh lúc khởi động.
• Cấp cách điện B, độ tăng nhiệt cuộn dây dưới 80 °C: vỏ nóng tay khi chạy lâu là bình thường.

c. Tỉ số truyền, tốc độ và mô-men trục ra

Bảng dưới áp dụng cho motor 24V 100W gắn hộp số 4GN trục thẳng. Tốc độ trục ra tính theo tốc độ motor có tải 1800 vòng/phút.

Bảng moment motor giảm tốc 24V 100W (tốc độ motor 1800 vòng/phút)

• Mô-men trong bảng là mức tối đa hộp số cho phép, không phải mức nên chạy thường xuyên; tải thực tế nên thấp hơn rõ rệt.
• Mô-men thực tế motor đẩy ra ước tính T_ra ≈ 0,53 × i × 0,8; ví dụ tỉ số 1:25 cho khoảng 10,6 N.m ở 72 vòng/phút.
• Tỉ số từ 1:150 trở lên: mô-men bảng rất lớn so với cỡ trục Ø10 mm, tránh tải sốc và tải hướng kính lớn.
• Bảng chỉ áp dụng cho hộp 4GN; các cấu hình hộp trục vít, hộp vuông góc có tỉ số và mô-men theo hộp riêng.

Ví dụ chọn tỉ số cho băng tải

Băng tải cần tốc độ khoảng 17 m/phút, rulô chủ động Ø76 mm. Tốc độ trục rulô cần: 17 / (π × 0,076) ≈ 71 vòng/phút → chọn tỉ số 1:25 (72 vòng/phút). Mô-men thực tế khoảng 10,6 N.m, lực kéo tại mặt rulô (bán kính 0,038 m) khoảng 10,6 / 0,038 ≈ 279 N. Với lực cản ma sát tính sơ bộ hệ số 0,3, khối lượng hàng trên băng tối đa khoảng 279 / (0,3 × 9,81) ≈ 95 kg. Nên chỉ chất tải 60–70% con số này để motor chạy mát và còn dư mô-men khởi động khi băng đầy hàng.

3. Hộp số 4GN và các cấu hình lắp của motor 24V 100W

Hộp số tiêu chuẩn là 4GN, bánh răng trụ nhiều cấp, mỡ bôi trơn kín, ký hiệu dạng 4GN25K (cỡ 80 mm, tỉ số 1:25, K là bạc đạn bi). Hộp 4GN chỉ ghép với motor khung 80 đầu trục GN; không lắp được hộp GU hoặc hộp cỡ khác. Có thể chèn hộp trung gian 1:10 giữa motor và hộp chính khi cần trục ra rất chậm, khi đó mô-men vẫn bị giới hạn bởi sức chịu của hộp số.

• Motor 24V 100W liền hộp số trục thẳng, trục ra 10 mm (hộp mã 4, cỡ 80).

Bên cạnh hộp trục thẳng, motor DC 24V 100W còn có các cấu hình ghép sẵn cho máy cần trục ra vuông góc hoặc lắp mặt bích:

Hộp trục vít NMRV30 và NMRV40

Hộp trục vít bánh vít đổi hướng trục ra 90 độ, vỏ nhôm, gọn, có thể lắp nhiều mặt. Với tỉ số lớn, hộp trục vít có khả năng tự hãm một phần – giữ tải tốt hơn hộp bánh răng trụ nhưng không tuyệt đối khi có rung động, nên tải treo vẫn cần phanh hoặc khóa.

• Motor 24V 100W gắn NMRV30, trục ra âm (lỗ) 14 mm.

• Motor 24V 100W gắn NMRV30, trục ra dương 14 mm.

• Motor giảm tốc 24V 100W gắn NMRV40, trục ra âm 18 mm.

• Motor giảm tốc 24V 100W gắn NMRV40, trục ra dương 18 mm.

Hộp vuông góc cốt dương, cốt âm

• Động cơ 24V 100W hộp vuông góc cốt dương, trục ra 12 mm (mã 4).

• Động cơ 24V 100W hộp vuông góc cốt âm, lỗ trục 15 mm (mã 4) – xỏ thẳng vào trục máy, không cần khớp nối.

Bản mặt bích

• Motor DC 24V 100W giảm tốc kiểu mặt bích, trục ra 15 mm.

Mỗi cấu hình có đường kính trục ra, kiểu trục (dương hoặc âm) và cách bắt khác nhau. Khi chọn, cần xác định trước: trục ra song song hay vuông góc với motor, trục máy sẵn có là trục đặc (dùng cốt âm) hay cần trục ra để gắn nhông, puly (dùng cốt dương), và mặt bắt motor là mặt đứng hay chân đế.

4. Nguồn 24V, dây dẫn và cầu chì cho motor 24V 100W

Chọn nguồn tổ ong 24V

Dòng định mức 6,5A, nhân hệ số 1,5 được khoảng 9,75A. Nguồn 24V 10A (240W) là mức tối thiểu cho một motor; nếu băng tải khởi động khi đầy hàng hoặc cơ cấu có quán tính lớn, chọn 24V 15A (360W) để motor đạt đủ mô-men khởi động. Dòng khởi động ước tính 6–10 lần dòng chạy, tức khoảng 39–65A trong vài chục đến vài trăm mili giây – nguồn nhỏ và có kiểu bảo vệ ngắt nhanh sẽ tự tắt, motor giật mà không quay.

• Hai motor 100W cùng nguồn: 2 × 6,5 × 1,5 ≈ 19,5A → nguồn 24V 20A trở lên, hoặc tách mỗi motor một nguồn.
• Nguồn đặt trong tủ điện thoáng, cách xa bộ điều tốc để không dồn nhiệt; tổ ong chạy gần hết công suất liên tục sẽ nóng và giảm tuổi thọ.
• Dùng chung nguồn với cảm biến, PLC thì nên tách nhánh có cầu chì riêng, hoặc dùng nguồn riêng cho mạch điều khiển để nhiễu và sụt áp lúc motor khởi động không làm PLC treo.

Tiết diện dây

Với 6,5A, dây ra AWG20 của motor chỉ nên dùng ở đoạn ngắn. Tính sụt áp cho cả dây đi và về (điện trở suất đồng khoảng 0,0175 Ω·mm²/m):

• Tủ điện cách motor 5 m (vòng 10 m): dây 1,0 mm² sụt khoảng 1,1V (4,7%), dây 1,5 mm² sụt khoảng 0,76V (3,2%) → nên dùng 1,5 mm².
• Cách 10 m (vòng 20 m): dây 2,5 mm² sụt khoảng 0,9V (3,8%).
• Băng tải dài, motor đặt cuối băng: tính đúng chiều dài thực của máng dây, không ước theo đường chim bay.

Cầu chì, CB

Cầu chì loại chậm 10A (khoảng 1,5 lần dòng định mức) đặt ngay sau đầu ra nguồn. Nếu dùng CB, chọn CB có định mức DC. Ngoài cầu chì, nhiều bộ điều tốc DC có chức năng giới hạn dòng – nên chỉnh ngưỡng giới hạn quanh mức dòng định mức để bảo vệ motor khi tải kẹt.

Chạy bằng ắc quy

Khi dùng cho thiết bị di động, nối tiếp hai bình 12V thành 24V. Với hai bình 12V 35Ah, dùng khoảng 50% dung lượng (17,5Ah) thì motor chạy được khoảng 2,7 giờ ở tải định mức; pin LiFePO4 24V 30Ah khai thác khoảng 80% thì được khoảng 3,7 giờ. Chi phí điện khi chạy bằng nguồn lưới cũng dễ ước tính: 156W × 8 giờ ≈ 1,25 kWh mỗi ca.

5. Đấu dây, đảo chiều và điều tốc motor 24V 100W

• Quay thuận (CW): dây đỏ vào cực dương, dây đen vào cực âm của nguồn 24V.
• Quay nghịch (CCW): đổi dây đỏ vào cực âm, dây đen vào cực dương.

Điều khiển chạy – dừng – đảo chiều bằng relay, PLC

Trong máy tự động, motor 24V 100W thường được đóng cắt bằng hai relay hoặc một bộ relay đảo chiều do PLC điều khiển. Một số điểm cần chú ý:

• Tiếp điểm relay phải chịu được dòng DC lớn hơn dòng khởi động; relay ghi 10A AC có thể chỉ chịu dòng DC thấp hơn nhiều vì hồ quang DC khó dập.
• Khóa chéo hai relay thuận – nghịch (cả bằng chương trình lẫn tiếp điểm phụ) để không bao giờ đóng cùng lúc gây chập nguồn.
• Cài thời gian trễ 0,5–1 giây giữa lệnh dừng và lệnh đảo chiều; đảo khi motor đang quay làm dòng tăng gần gấp đôi dòng kẹt, cháy tiếp điểm và sốc bánh răng.
• Gắn tụ gốm khoảng 0,1 µF giữa hai cực motor để giảm nhiễu do tia lửa cổ góp ảnh hưởng tới PLC, cảm biến; dây motor đi riêng, không chung máng với dây tín hiệu.

Điều tốc

Để thay đổi tốc độ băng tải, máy khuấy, máy cấp liệu mà không thay hộp số, dùng bộ điều chỉnh tốc độ motor DC kiểu PWM, chọn loại chịu dòng liên tục từ 10A trở lên. Bộ điều tốc có ngõ vào 0–10V hoặc biến trở ngoài cho phép PLC đặt tốc độ. Chức năng tăng tốc mềm giúp hàng trên băng không đổ và giảm dòng đỉnh, rất có ích khi nguồn tổ ong dễ tự ngắt.

• Bộ điều tốc vòng hở có bù tải (IR compensation) giữ tốc độ ổn định hơn khi tải thay đổi mà không cần encoder.
• Cần giữ tốc độ chính xác theo tải, dùng encoder và bộ điều khiển vòng kín.

6. Lắp đặt và vận hành motor giảm tốc 24V 100W

Lắp đặt

• Bắt mặt hộp vào khung máy bằng bốn vít, siết chéo đều tay; dùng vấu định vị để đảm bảo đồng tâm.
• Nhông, puly đặt sát mặt hộp để giảm mô-men uốn lên trục Ø10 mm; xích, đai căng vừa phải. Tải hướng kính lớn phải có gối đỡ trục ngoài.
• Nối trục bằng khớp nối mềm, kiểm tra độ lệch tâm trước khi chạy; không gõ búa vào trục hoặc vỏ hộp.
• Bản cốt âm: bôi một lớp mỡ chống kẹt lên trục máy trước khi xỏ vào để sau này còn tháo ra được.

Mỡ hộp số

Hộp 4GN bôi trơn bằng mỡ kín, không cần thay định kỳ trong điều kiện thường. Hộp trục vít NMRV bôi trơn bằng dầu riêng theo hướng dẫn của hộp; chỉ cần kiểm tra rò rỉ ở phớt trục và nút dầu. Không trộn dầu nhớt lỏng vào hộp mỡ.

Chạy rà

• Chạy không tải 5–10 phút, nghe tiếng bánh răng đều; kiểm tra chiều quay đúng thiết kế trước khi gắn tải.
• Gắn tải, đo dòng bằng ampe kìm DC; dòng ổn định dưới 6,5A là đạt.
• Sau 30–60 phút, kiểm tra nhiệt vỏ motor và hộp số, kiểm tra lại độ chặt vít bắt.

Vận hành an toàn và nhiệt độ

• Làm việc trong khoảng −10 đến +40 °C, độ ẩm dưới 85%, không đọng sương; không đặt motor sát lò sấy, máy nén, đầu thổi khí nóng.
• Hiệu suất khoảng 64% nghĩa là khoảng 56W biến thành nhiệt ở tải định mức; motor bị che kín trong hộp máy cần lỗ thông gió hoặc quạt phụ.
• Nhiều lần khởi động – dừng mỗi phút làm motor nóng thêm và hộp số chịu sốc; dùng khởi động mềm và tránh đóng cắt liên tục.
• Không để motor kẹt trục khi đang cấp điện; cài giới hạn dòng hoặc cảm biến kẹt cho cơ cấu dễ vướng.
• Không dùng ở nơi có hơi xăng dầu, dung môi, bụi dễ cháy vì chổi than có tia lửa.
• Chạy nhiều ca liên tục cần tính lịch kiểm tra chổi than; tuổi thọ chổi than motor cỡ nhỏ thường ở mức khoảng 1.000–3.000 giờ, phụ thuộc tải, nhiệt và số lần khởi động.

7. Ứng dụng thực tế của motor 24V 100W

Với mô-men trục ra thực tế từ khoảng 1,3 N.m ở tỉ số 1:3 tới hàng chục N.m ở các tỉ số lớn, động cơ 24V 100W đủ khỏe cho nhiều cơ cấu công nghiệp nhẹ, trong khi vẫn dùng điện áp an toàn 24V:

• Băng tải con lăn, băng tải PVC trong dây chuyền đóng gói, phân loại: điều khiển từ PLC, chỉnh tốc độ bằng bộ điều tốc.
• Máy cấp liệu trục vít, máy định lượng: tỉ số 1:50 – 1:100 cho 18–36 vòng/phút, mô-men lớn, đổi tốc độ để chỉnh lượng cấp.
• Máy khuấy bồn nhỏ, máy trộn sơn mẫu, trộn thức ăn: nên chọn hộp vuông góc để motor nằm ngang trên nắp bồn.
• Cơ cấu cuốn màng, cuốn rèm nhà kính, cuốn bạt: chạy bằng ắc quy hoặc nguồn 24V, đảo chiều bằng công tắc hành trình.
• Máy rửa, máy chà, máy đánh bóng con lăn: 24V an toàn hơn khi gần nước so với điện lưới, nhưng motor vẫn cần che chắn nước.
• Xe đẩy hàng nhỏ, robot di chuyển trong nhà: trục ra vuông góc giúp thu gọn chiều ngang khi gắn trực tiếp vào bánh xe.

Motor 24V 100W là một model trong nhóm motor DC giảm tốc thuộc hệ động cơ điện dùng cho máy móc; với cơ cấu nâng hạ, tải treo, cần phanh hoặc khóa cơ khí vì hộp bánh răng trụ không tự hãm.

8. Câu hỏi thường gặp về motor 24V 100W

• Băng tải rulô Ø76 mm muốn chạy khoảng 10 m/phút thì chọn tỉ số nào? Trục rulô cần khoảng 10 / (π × 0,076) ≈ 42 vòng/phút. Tỉ số 1:36 cho 50 vòng/phút (khoảng 11,9 m/phút), sau đó dùng bộ điều tốc hạ xuống đúng 10 m/phút; tỉ số 1:50 cho 36 vòng/phút (khoảng 8,6 m/phút) nếu cần thêm mô-men.

• Điều khiển motor 24V 100W bằng PLC được không? Được, nhưng ngõ ra PLC không đóng trực tiếp motor; phải qua relay trung gian có tiếp điểm định mức DC đủ lớn hoặc qua bộ điều tốc nhận tín hiệu từ PLC.

• Hộp trục vít NMRV có giữ được tải khi mất điện không? Ở tỉ số lớn, hộp trục vít tự hãm một phần, giữ tải tốt hơn hộp bánh răng trụ, nhưng không tuyệt đối khi có rung động. Tải treo, tải nâng vẫn cần phanh hoặc khóa cơ khí.

• Motor có chạy được bằng nguồn 12V không? Chạy được nhưng tốc độ chỉ còn khoảng một nửa, công suất ra cũng giảm khoảng một nửa. Máy cần đúng tốc độ thì phải cấp đủ 24V.

• Motor 24V 100W lắp đứng, trục ra quay xuống được không? Được, hộp 4GN dùng mỡ kín nên lắp được nhiều tư thế. Khi trục quay xuống, cần che chắn để nước, dịch lỏng không chảy dọc trục vào hộp và theo dõi rò mỡ ở phớt trục.

• Chiều quay trục ra có giống chiều quay motor không? Tùy số cấp bánh răng của từng tỉ số, trục ra có thể cùng hoặc ngược chiều motor. Với motor DC chỉ cần đảo hai dây nguồn để đổi chiều.

• Motor 24V 100W chạy liên tục 8–16 giờ mỗi ngày được không? Được nếu dòng chạy không vượt 6,5A, nhiệt độ môi trường không quá 40 °C và motor được thông gió. Chạy nhiều ca thì cần lịch kiểm tra chổi than.

• Có cần encoder cho motor 24V 100W không? Chỉ cần khi phải giữ tốc độ chính xác hoặc đếm vị trí. Băng tải, máy khuấy thông thường chỉ cần bộ điều tốc PWM là đủ.

• Motor kêu to hơn lúc mới mua là do đâu? Thường do bánh răng mòn hoặc thiếu mỡ, bạc đạn hỏng, lắp lệch tâm, vít bắt lỏng, hoặc bộ điều tốc có tần số PWM thấp gây tiếng rít.

• Motor 24V 100W đặt ở môi trường bụi được không? Bụi cám, bột, mạt kim loại làm bẩn cổ góp và mòn chổi than nhanh; cần che chắn kín hoặc đặt motor ngoài vùng bụi, truyền động qua xích, đai.