Motor 24V 250W là động cơ điện một chiều chổi than, từ trường nam châm vĩnh cửu, công suất 250W, chạy nguồn 24VDC, tốc độ có tải 1800 vòng/phút và tốc độ không tải khoảng 2300 vòng/phút. Theo catalog, motor ăn dòng 14 A khi chạy đúng tải, cho mô-men định mức 1,33 N.m và mô-men khởi động 1,7 N.m trên trục motor. Gắn thêm hộp số bánh răng GU, motor giảm tốc 24V 250W cho trục ra từ 600 vòng/phút xuống 6 vòng/phút với 26 tỉ số truyền.
Động cơ 24V 250W có hai phiên bản: 5DC250-24GU-18 dùng khung 90 mm với hộp số 5GU, và 6DC250-24GU-18 dùng khung 104 mm với hộp số 6GU. Hai bản giống nhau về thông số điện, khác nhau ở mặt bích, trục ra và độ cứng vững của hộp số. Phần dưới trình bày đủ kích thước lắp đặt, bảng mô-men, cách tính nguồn tổ ong, ắc quy, dây, cầu chì theo đúng dòng 14 A, cách đảo chiều, chỉnh tốc và những điểm cần biết khi đưa motor dc 24v 250w vào xe đẩy, AGV, băng tải hay cửa trượt.
Bên trong vỏ thép Ø90 mm là các miếng nam châm vĩnh cửu tạo từ trường cố định; rotor quấn dây đồng nhận điện qua cổ góp và hai chổi than. Kết cấu này giúp motor chỉ cần hai dây nguồn, khởi động mạnh và đổi chiều bằng cách đổi cực. Ở mức 250W, motor đủ lực cho cơ cấu tải nặng vừa trong khi dòng 14 A vẫn nằm trong khả năng của nguồn tổ ong 24V và dây đồng cỡ thông dụng.
Cách đọc mã 5DC250-24GU-18: số 5 là cỡ khung 90 mm (số 6 là khung 104 mm), DC là motor một chiều, 250 là công suất tính bằng W, 24 là điện áp, GU là đầu trục bánh răng xiên tăng cường, 18 là tốc độ có tải 1800 vòng/phút. Hộp số đi kèm ghi dạng 5GU30K: cỡ 5, bánh răng GU, tỉ số 1:30, K là hộp dùng bạc đạn bi. Motor GU chỉ lắp với hộp GU cùng cỡ khung, không lắp vào hộp GN.
Điểm mạnh của motor giảm tốc 24V 250W nằm ở tỉ lệ giữa mô-men khởi động và mô-men định mức: 1,7 / 1,33 ≈ 1,28 lần, tức lúc vừa đóng điện motor kéo mạnh hơn khi đang chạy khoảng 28%. Đặc tính này giúp băng tải đầy hàng hay xe đẩy đứng yên trên nền nhám vẫn khởi hành được, với điều kiện nguồn cấp đủ dòng đỉnh.
Hai phiên bản dùng chung thân Ø90 mm nhưng mặt bích và trục ra khác nhau. Khi cần thay motor trên máy đang chạy, đo cạnh mặt bích (90 hay 104 mm) và đường kính trục ra (12 hay 15 mm) là xác định được phiên bản.
Bản khung 90 mm – 5DC250-24GU-18
Bản khung 104 mm – 6DC250-24GU-18
Số liệu điện của hai phiên bản lấy theo catalog; chỉ có dòng không tải khác nhau một chút.
| Thông số | 5DC250-24GU-18 (khung 90) | 6DC250-24GU-18 (khung 104) |
|---|---|---|
| Công suất | 250 W | 250 W |
| Điện áp | 24 VDC | 24 VDC |
| Tốc độ không tải | 2300 vòng/phút | 2300 vòng/phút |
| Dòng không tải | ≤ 2,0 A | ≤ 1,5 A |
| Tốc độ có tải | 1800 vòng/phút | 1800 vòng/phút |
| Dòng định mức | 14 A | 14 A |
| Mô-men định mức | 1,33 N.m | 1,33 N.m |
| Mô-men khởi động | 1,7 N.m | 1,7 N.m |
| Hộp số đi kèm | 5GU | 6GU |
| Trục ra hộp số | Ø12 mm, cavet 4 mm | Ø15 mm, cavet 5 mm |
Thông số chung của dòng motor: cấp cách điện B (130 °C), độ tăng nhiệt cuộn dây dưới 80 °C, điện trở cách điện từ 20 MΩ trở lên khi đo bằng megger 500 VDC, chịu điện áp thử 1,5 kV trong 1 phút giữa cuộn dây và vỏ, nhiệt độ làm việc từ −10 đến +40 °C, độ ẩm không quá 85% và không đọng sương, dây ra UL1015 AWG20 dài 300 ± 10 mm.
Catalog tính sẵn mô-men cho phép ở trục ra cho từng tỉ số, dựa trên mô-men định mức 1,33 N.m của motor 250W. Tốc độ trục ra lấy 1800 vòng/phút chia tỉ số.
Bảng moment motor giảm tốc 24V 250W (tốc độ motor 1800 vòng/phút)
| Tỉ số truyền | Tốc độ trục ra (vòng/phút) | Mô-men cho phép (N.m) |
|---|---|---|
| 1:3 | 600 | 3,98 |
| 1:3,6 | 500 | 4,78 |
| 1:5 | 360 | 6,63 |
| 1:6 | 300 | 7,96 |
| 1:7,5 | 240 | 9,95 |
| 1:9 | 200 | 11,9 |
| 1:10 | 180 | 13,3 |
| 1:12,5 | 144 | 16,6 |
| 1:15 | 120 | 19,9 |
| 1:18 | 100 | 23,9 |
| 1:20 | 90 | 26,5 |
| 1:25 | 72 | 33,2 |
| 1:30 | 60 | 39,8 |
| 1:36 | 50 | 47,8 |
| 1:40 | 45 | 53,1 |
| 1:50 | 36 | 66,3 |
| 1:60 | 30 | 79,6 |
| 1:75 | 24 | 99,5 |
| 1:90 | 20 | 119 |
| 1:100 | 18 | 133 |
| 1:120 | 15 | 159 |
| 1:150 | 12 | 199 |
| 1:180 | 10 | 239 |
| 1:200 | 9 | 265 |
| 1:250 | 7,2 | 318 |
| 1:300 | 6 | 398 |
Hộp số GU là hộp bánh răng trụ trục song song, bôi trơn bằng mỡ kín, lắp vào motor qua mặt bích vuông. Ngoài hộp chính còn có hộp trung gian tỉ số 1:10 lắp giữa motor và hộp chính khi cần tốc độ ra cực thấp. Chiều quay trục ra phụ thuộc số cấp bánh răng của từng tỉ số, có tỉ số cùng chiều motor, có tỉ số ngược chiều; với motor DC chỉ cần đổi cực nếu chiều chưa đúng.
Khi máy không đủ chỗ đặt motor thẳng hàng với trục tải, motor 24V 250W được lắp sẵn với hộp vuông góc và hộp trục vít:
Chọn cấu hình theo cơ cấu
Với dòng định mức 14 A đã biết chính xác từ catalog, toàn bộ mạch cấp điện cho motor dc 24v 250w có thể tính khá chặt chẽ.
Nguồn tổ ong 24V
Nguồn nên có dòng liên tục từ khoảng 1,5 lần dòng motor: 14 × 1,5 = 21 A, tức nguồn 24V 25 A (600W) là lựa chọn hợp lý. Nguồn 24V 15 A (360W) nhìn công suất thì có vẻ vừa với motor 250W, nhưng thực ra motor ăn 336W ở đầu vào, chưa kể dòng khởi động gấp nhiều lần, nên nguồn này thường rơi vào bảo vệ quá dòng ngay lúc đóng điện. Nguồn có đặc tính giữ dòng khi quá tải (không ngắt kiểu nấc) hoặc có khả năng cấp dòng đỉnh ngắn sẽ khởi động motor êm hơn.
Ắc quy cho xe đẩy, AGV, máy di động
Hệ 24V từ hai bình 12V nối tiếp là cấu hình phổ biến. Một vài con số tham khảo khi motor chạy liên tục ở dòng định mức 14 A:
Điện áp hệ 24V khi đang sạc từ máy phát xe tải nằm khoảng 27,6–28,8V, motor quay nhanh hơn một chút, vẫn chấp nhận được. Khi ắc quy gần cạn, điện áp tụt xuống và motor chậm rõ, đó là lúc nên sạc để bảo vệ bình.
Tiết diện dây
Bảng sau tính dây đồng cho dòng 14 A, sụt áp không quá 3% (0,72 V), đã tính cả dây đi và về; cỡ nhỏ nhất lấy 2,5 mm² để tương xứng với cầu chì 20 A.
| Khoảng cách nguồn – motor | Tiết diện đồng tối thiểu | Sụt áp đi – về | Tỉ lệ sụt áp |
|---|---|---|---|
| 1 m | 2,5 mm² | 0,20 V | 0,8 % |
| 2 m | 2,5 mm² | 0,39 V | 1,6 % |
| 3 m | 2,5 mm² | 0,59 V | 2,5 % |
| 5 m | 4 mm² | 0,61 V | 2,6 % |
| 8 m | 6 mm² | 0,65 V | 2,7 % |
| 10 m | 10 mm² | 0,49 V | 2,0 % |
Cầu chì, CB, công tắc chính
Cầu chì loại chậm 20 A (khoảng 1,4 lần dòng định mức) là mức phù hợp với dây từ 2,5 mm² trở lên; đặt sát cọc dương ắc quy hoặc ngay đầu ra nguồn. Công tắc chính, CB phải là loại định mức điện một chiều. Trên xe đẩy, AGV nên có thêm nút dừng khẩn cắt trực tiếp nguồn motor.
Motor có dây đỏ và dây đen. Cấp dương vào dây đỏ, âm vào dây đen, trục quay thuận chiều kim đồng hồ; đổi cực thì quay ngược.
Đảo chiều cho xe đẩy và AGV
Xe cần tiến – lùi thường đảo chiều bằng contactor đảo chiều DC hoặc bộ điều khiển có cầu H. Thiết bị đảo chiều phải chịu được dòng khởi động của motor, không chọn theo dòng chạy 14 A. Nên có khóa liên động để hai chiều không đóng cùng lúc, và khoảng trễ để motor dừng hẳn trước khi đổi chiều; đảo chiều khi xe còn chạy sẽ tạo dòng đỉnh rất lớn và sốc vào bánh răng, then, khớp nối.
Chỉnh tốc độ
Bộ điều tốc PWM là cách chỉnh tốc phù hợp nhất cho motor DC chổi than. Có thể tham khảo các loại trong nhóm bộ điều chỉnh tốc độ motor. Với motor 24V 250W, bộ điều tốc nên có dòng liên tục khoảng 25–30 A trở lên, có giới hạn dòng, khởi động mềm và dừng mềm. Tần số băm xung cao (khoảng 16–20 kHz trở lên) giúp motor không kêu rít.
Với AGV, tốc độ motor DC vòng hở thay đổi theo tải và theo điện áp ắc quy. Nếu cần giữ tốc độ ổn định hoặc đếm quãng đường, dùng encoder kết hợp bộ điều khiển vòng kín; một số bộ điều tốc có chức năng bù tải (tăng điện áp khi dòng tăng) giúp tốc độ ổn định hơn mà không cần encoder.
Hãm dừng
Ngắt nguồn và nối tắt hai cực motor (hoặc qua điện trở) tạo hãm động năng, giúp xe hay băng tải dừng nhanh hơn. Hãm động năng giảm dần khi tốc độ giảm và không giữ được tải đứng yên trên dốc; cơ cấu dốc cần phanh điện từ hoặc phanh cơ.
Lắp cơ khí
Mỡ hộp số và tư thế lắp
Hộp GU bôi trơn mỡ kín, không cần thay mỡ định kỳ trong điều kiện thường. Lắp được ở nhiều tư thế; khi trục quay xuống dưới, che chắn để nước không chảy theo trục vào hộp. Không bơm thêm dầu lỏng vào hộp số dạng mỡ.
Chạy thử
Vận hành an toàn
Xe đẩy hàng, xe kéo nội bộ, AGV
Lấy bánh xe Ø250 mm, tỉ số 1:20 (90 vòng/phút): tốc độ xe ≈ 3,14 × 0,25 × 90 ≈ 70,7 m/phút, khoảng 4,2 km/giờ. Mô-men cho phép ở 1:20 là 26,5 N.m; tính với hiệu suất 0,8 còn khoảng 21 N.m, lực đẩy ở bánh (bán kính 0,125 m) khoảng 170 N. Trên nền phẳng với hệ số cản lăn khoảng 0,02, lực này kéo được tổng khối lượng khoảng 170 / (0,02 × 9,81) ≈ 860 kg ở tốc độ đều; để còn lực tăng tốc, vượt gờ và lên dốc nhẹ, nên thiết kế cho tải nhỏ hơn đáng kể. AGV hai bánh chủ động dùng hai motor, mỗi motor một bộ điều khiển; xe chở người không dùng motor giảm tốc công nghiệp loại này.
Băng tải dài, băng tải chở hàng nặng
Rulô Ø114 mm, tỉ số 1:50 (36 vòng/phút): tốc độ băng ≈ 3,14 × 0,114 × 36 ≈ 12,9 m/phút; mô-men cho phép 66,3 N.m. Băng tải dài có quán tính lớn, nên dùng khởi động mềm để hàng không đổ và để nguồn không ngắt.
Cửa trượt, cổng nhỏ, cơ cấu kéo ngang
Cổng trượt nhẹ dùng bánh răng – thanh răng, motor giảm tốc 24V 250W đi hộp trục vít để có tự hãm một phần. Cần thêm công tắc hành trình hai đầu và giới hạn dòng để phát hiện vướng vật, tránh kẹp người.
Máy nông nghiệp chạy ắc quy
Máy rải phân, máy sạ, máy cuốn màng nhà kính dùng điện ắc quy xe 24V. Môi trường bụi ẩm, phân bón ăn mòn: che chắn motor, bịt kín đầu dây, dùng cos mạ thiếc, rửa sạch sau mùa vụ.
Các mức công suất khác cùng điện áp thuộc nhóm motor 24V; nhóm lớn hơn bao gồm cả bản 12V, 90V, 220V là motor DC giảm tốc, nằm trong danh mục động cơ điện.
Motor 24V 250W ăn bao nhiêu ampe? Theo catalog, dòng định mức là 14 A khi chạy 1800 vòng/phút ở mô-men 1,33 N.m; dòng không tải không quá 2 A (khung 90) hoặc 1,5 A (khung 104). Lúc khởi động, dòng đỉnh cao hơn nhiều lần trong thời gian rất ngắn.
5DC250-24GU-18 và 6DC250-24GU-18 khác nhau ở đâu? Thông số điện như nhau. Bản 5DC dùng khung 90 mm, hộp 5GU, trục ra Ø12 mm; bản 6DC dùng khung 104 mm, hộp 6GU, trục ra Ø15 mm, vấu định vị lớn hơn và hộp cứng vững hơn trước tải hướng kính.
Motor giảm tốc 24V 250W tỉ số 1:30 cho tốc độ và mô-men bao nhiêu? Trục ra quay khoảng 60 vòng/phút, mô-men cho phép 39,8 N.m theo catalog; khi tính tải nên lấy thấp hơn, khoảng 30–32 N.m sau khi trừ hiệu suất.
Nguồn 24V 15A có chạy được motor 250W không? Thường không ổn: motor ăn 14 A ngay khi chạy định mức, cộng dòng khởi động nên nguồn 15 A dễ ngắt bảo vệ. Nên dùng nguồn từ khoảng 21 A trở lên, thông dụng là 24V 25 A.
Hai bình 12V nối tiếp chạy motor 24V 250W được bao lâu? Với hai bình 100Ah dùng 50% dung lượng, motor chạy đủ tải liên tục khoảng 3,6 giờ; tải nhẹ hoặc chạy ngắt quãng thì lâu hơn.
Motor dc 24v 250w có tự giữ được xe trên dốc không? Không. Hộp GU trục song song không tự hãm, xe sẽ trôi khi mất điện. Cần phanh điện từ, phanh cơ hoặc dùng hộp trục vít kết hợp phanh.
Cấp 12V cho motor 24V 250W thì sao? Motor quay chậm còn khoảng một nửa tốc độ, công suất ra giảm tương ứng, lực khởi động yếu hơn; không hỏng motor nhưng thường không đáp ứng được máy thiết kế cho 24V.
Motor quay ngược chiều mong muốn sau khi lắp hộp số? Hộp số có tỉ số đổi chiều, có tỉ số giữ chiều so với motor. Với motor DC chỉ cần đổi hai dây nguồn là trục ra đổi chiều.
Động cơ 24V 250W chạy 24/24 được không? Chạy liên tục ở hoặc dưới tải định mức được nếu thông gió tốt và môi trường không quá 40 °C. Chổi than là bộ phận mòn theo giờ, máy chạy nhiều ca cần theo dõi định kỳ.
Có lắp thêm encoder cho motor này được không? Motor DC chổi than vòng hở không có encoder sẵn; ứng dụng cần định vị, giữ tốc độ chính xác như AGV thường gắn encoder lên trục bánh xe hoặc đuôi motor kèm bộ điều khiển vòng kín.
Vì sao motor nóng nhanh khi chạy bằng ắc quy yếu? Điện áp thấp làm tốc độ giảm, trong khi tải vẫn đòi mô-men như cũ nên dòng không giảm; motor quay chậm hơn, làm mát kém hơn và nóng nhanh. Sạc ắc quy đầy và dùng dây đủ lớn sẽ cải thiện.
