Motor 24V 30W mã 2DC30-24GN-18 là motor DC 24V 30W chổi than nam châm vĩnh cửu thuộc cỡ khung nhỏ nhất của dòng motor giảm tốc một chiều: thân Ø60, mặt bích motor 61 mm, ghép hộp số 2GN. Ở 24VDC, motor cho 30W, dòng định mức 2A, mô-men định mức 0,16 N.m, tốc độ có tải 1800 hoặc 3600 vòng/phút. Gắn hộp số, motor giảm tốc 24V 30W dài tổng cộng 170 mm, cho tốc độ trục ra từ 6 đến 1200 vòng/phút và mô-men cho phép tới 47,7 N.m ở tỉ số 1:300.
Thân ngắn, trục ra Ø8 và dòng điện chỉ 2A khiến động cơ 24V 30W hợp với những chỗ chật trong máy: cơ cấu cấp phôi, trục cuốn nhãn, máy bán hàng tự động, cửa sập nhỏ, bàn xoay, thiết bị phòng thí nghiệm. Nội dung dưới đây trình bày đầy đủ kích thước lắp, bảng mô-men 26 tỉ số cho cả hai phiên bản tốc độ, cách chọn nguồn 24V, đấu dây, điều tốc và những lưu ý để motor nhỏ này làm việc bền. Sản phẩm thuộc nhóm motor DC 24V giảm tốc.
Mã 2DC30-24GN-18 gồm: 2 là cỡ khung 60 mm; DC là motor một chiều; 30 là công suất 30W; 24 là điện áp 24V; GN là đầu trục bánh răng xiên ghép hộp số GN; 18 là tốc độ có tải 1800 vòng/phút. Bản 3600 vòng/phút cùng kích thước, không tải quay khoảng 4400 vòng/phút.
Cấu tạo và đặc tính
So với các cỡ khung lớn hơn, khung 60 có khối lượng và quán tính rotor nhỏ, khởi động và dừng nhanh, phù hợp cơ cấu chạy ngắt quãng theo nhịp. Đổi lại, trục ra Ø8 của hộp 2GN có giới hạn về tải hướng kính, cần chú ý khi kéo xích hay đai căng.
Motor trơn 24V 30W dài 124 mm, trong đó thân 97,5 mm. Khi gắn hộp số 2GN, chiều dài tổng là 170 mm; thêm hộp trung gian 1:10 thì chiều dài tổng là 216 mm.
Mặt bích motor trơn (61 mm, vòng lỗ Ø70) và mặt hộp số (70 mm, vòng lỗ Ø82) có kích thước khác nhau. Vì vậy tấm gá khoan cho motor trơn không dùng lại được cho motor giảm tốc và ngược lại; cần xác định cấu hình trước khi gia công khung máy.
| Thông số | Giá trị |
|---|---|
| Mã motor | 2DC30-24GN-18 |
| Công suất | 30 W |
| Điện áp | 24 VDC |
| Tốc độ không tải | 2200 vòng/phút (bản 1800) / 4400 vòng/phút (bản 3600) |
| Dòng không tải | ≤ 0,8 A |
| Tốc độ có tải định mức | 1800 / 3600 vòng/phút |
| Dòng định mức | 2 A |
| Mô-men định mức | 0,16 N.m |
| Mô-men khởi động | 0,2 N.m |
| Khung | 60 mm, thân Ø60, trục GN Ø8 |
| Cách điện | Cấp B (130 °C), tăng nhiệt cuộn dây < 80 °C |
| Điện trở cách điện | ≥ 20 MΩ (megger 500 VDC) |
| Thử điện áp | 1,5 kV 50/60 Hz, 1 phút |
| Nhiệt độ, độ ẩm | −10 đến +40 °C; ≤ 85 %, không đọng sương |
| Dây ra | UL1015 AWG20 dài 300 ± 10 mm; đỏ (+), đen (−) |
Hộp số 2GN có 26 tỉ số từ 1:3 tới 1:300. Tốc độ trục ra bằng tốc độ motor chia tỉ số; mô-men cho phép là giới hạn mà bánh răng, trục và bạc đạn hộp số chịu được ở từng tỉ số.
Bảng moment motor giảm tốc 24V 30W (tốc độ motor 1800 và 3600 vòng/phút)
| Tỉ số truyền | Tốc độ ra (motor 1800), vòng/phút | Mô-men cho phép (motor 1800), N.m | Tốc độ ra (motor 3600), vòng/phút | Mô-men cho phép (motor 3600), N.m |
|---|---|---|---|---|
| 3 | 600 | 0,48 | 1200 | 0,24 |
| 3,6 | 500 | 0,57 | 1000 | 0,29 |
| 5 | 360 | 0,8 | 720 | 0,4 |
| 6 | 300 | 0,96 | 600 | 0,48 |
| 7,5 | 240 | 1,19 | 480 | 0,6 |
| 9 | 200 | 1,43 | 400 | 0,72 |
| 10 | 180 | 1,59 | 360 | 0,79 |
| 12,5 | 144 | 1,99 | 288 | 1,0 |
| 15 | 120 | 2,39 | 240 | 1,19 |
| 18 | 100 | 2,87 | 200 | 1,43 |
| 20 | 90 | 3,18 | 180 | 1,59 |
| 25 | 72 | 3,98 | 144 | 1,99 |
| 30 | 60 | 4,78 | 120 | 2,39 |
| 36 | 50 | 5,73 | 100 | 2,87 |
| 40 | 45 | 6,37 | 90 | 3,18 |
| 50 | 36 | 7,96 | 72 | 3,98 |
| 60 | 30 | 9,55 | 60 | 4,75 |
| 75 | 24 | 11,9 | 48 | 5,97 |
| 90 | 20 | 14,3 | 40 | 7,16 |
| 100 | 18 | 15,9 | 36 | 7,96 |
| 120 | 15 | 19,1 | 30 | 9,55 |
| 150 | 12 | 23,8 | 24 | 11,9 |
| 180 | 10 | 28,6 | 20 | 14,3 |
| 200 | 9 | 31,8 | 18 | 15,9 |
| 250 | 7,2 | 38,2 | 14,4 | 19,1 |
| 300 | 6 | 47,7 | 12 | 23,8 |
Ví dụ: cơ cấu cần trục quay 30 vòng/phút với mô-men khoảng 6 N.m. Bản 1800 dùng tỉ số 1:60, mô-men cho phép 9,55 N.m, sau khi nhân 0,8 còn khoảng 7,6 N.m, đáp ứng được với dư địa khoảng 27%. Bản 3600 muốn ra 30 vòng/phút phải dùng tỉ số 1:120, mô-men cho phép cũng là 9,55 N.m; hai cấu hình tương đương về mô-men, nhưng bản 1800 quay motor chậm hơn nên êm và ít mòn chổi than hơn.
Motor 2DC30-24GN-18 dùng hộp số 2GN, ký hiệu dạng 2GN60K: 2 là cỡ khung 60, GN là kiểu bánh răng, 60 là tỉ số 1:60, K là bạc đạn bi. Chỉ hộp 2GN mới ăn khớp với đầu trục GN cỡ này; hộp GU hoặc hộp cỡ 70, 80 không lắp được.
Hộp trung gian 2GN10X
Hộp trung gian tỉ số 1:10 lắp giữa motor và hộp chính, kéo dài motor giảm tốc từ 170 lên 216 mm. Ví dụ hộp 2GN200K ghép 2GN10X cho tỉ số 1:2000, trục ra 0,9 vòng/phút với bản 1800, đủ chậm cho cơ cấu xoay định thời, cơ cấu quay mẫu thử hay máy trộn mẫu chậm. Mô-men tải vẫn phải nằm trong giới hạn của hộp số chính.
Tính lực kéo và tốc độ dài trên rulô
Với cơ cấu cuốn, kéo băng, kéo dây, thông số người thiết kế cần là tốc độ dài và lực kéo trên rulô hoặc bánh dẫn. Bảng dưới tính cho rulô Ø40 mm gắn trên trục ra bản 1800, lực kéo làm việc đã nhân hiệu suất 0,8:
| Tỉ số truyền | Tốc độ trục ra, vòng/phút | Mô-men cho phép, N.m | Tốc độ dài trên rulô Ø40, m/phút | Lực kéo làm việc ở Ø40 (đã nhân 0,8), N |
|---|---|---|---|---|
| 5 | 360 | 0,8 | 45,2 | 32 |
| 10 | 180 | 1,59 | 22,6 | 64 |
| 15 | 120 | 2,39 | 15,1 | 96 |
| 20 | 90 | 3,18 | 11,3 | 127 |
| 30 | 60 | 4,78 | 7,5 | 191 |
| 50 | 36 | 7,96 | 4,5 | 318 |
| 60 | 30 | 9,55 | 3,8 | 382 |
| 100 | 18 | 15,9 | 2,3 | 636 |
Adapter và nguồn xung 24V
Dòng liên tục của nguồn nên từ khoảng 1,5 lần dòng định mức, tức 3A trở lên. Adapter 24V 3A (72W) dùng được cho một motor chạy tải vừa; nguồn 24V 5A cho khoảng dư khi khởi động có tải. Lúc trục đứng yên, motor chưa có sức phản điện động nên dòng khởi động gấp nhiều lần dòng định mức trong khoảnh khắc ngắn. Nguồn nhỏ có mạch bảo vệ ngắt nhanh sẽ tắt ngay lúc này, biểu hiện là motor rung giật, không quay lên được.
Dùng chung nguồn với thiết bị điều khiển
Trong máy bán hàng, máy in nhãn, tủ điều khiển nhỏ, motor 24V 30W thường dùng chung nguồn 24V với mạch điều khiển. Nên đặt cầu chì riêng khoảng 3A cho nhánh motor, gắn tụ gốm 0,1 µF ngay tại hai cực motor và đi dây motor tách khỏi dây tín hiệu, để nhiễu chổi than không làm vi điều khiển treo hay cảm biến đọc sai.
Ắc quy và pin lithium
Thiết bị di động dùng hai ắc quy 12V nối tiếp hoặc pin LiFePO4 24V. Thời gian chạy ở tải định mức ước tính như sau:
| Nguồn ắc quy | Dung lượng sử dụng | Thời gian chạy ở 2 A (tải định mức) | Thời gian chạy ở 1 A (tải nhẹ) |
|---|---|---|---|
| 2 ắc quy chì 12V 7Ah nối tiếp | 3,5 Ah | 1 giờ 45 phút | 3 giờ 30 phút |
| 2 ắc quy chì 12V 12Ah nối tiếp | 6 Ah | 3 giờ 00 phút | 6 giờ 00 phút |
| Pin LiFePO4 24V 10Ah | 8 Ah | 4 giờ 00 phút | 8 giờ 00 phút |
| Pin LiFePO4 24V 20Ah | 16 Ah | 8 giờ 00 phút | 16 giờ 00 phút |
Dây dẫn
Với dòng 2A, dây đồng 0,75 mm² cho đoạn dưới 10 m có sụt áp khoảng 0,9V, dưới 4% điện áp 24V. Đoạn dài 20–30 m nên dùng dây 1,5 mm². Dây AWG20 theo motor chỉ dài 300 mm, nối vào domino hoặc giắc cắm có khóa để rung không làm lỏng mối nối.
Không dùng nguồn chưa lọc
Biến áp hạ áp kèm cầu diode không có tụ lọc cho dòng điện nhấp nhô; motor vẫn quay nhưng nóng hơn và chổi than mòn nhanh hơn rõ rệt, có thể chỉ còn khoảng một nửa tuổi thọ so với nguồn lọc phẳng. Motor nhỏ như 2DC30 nhạy với điều này hơn vì chổi than nhỏ.
Dây đỏ nối cực dương 24V, dây đen nối cực âm: motor quay chiều thuận. Đảo hai dây: motor quay chiều ngược. Đây là toàn bộ việc đấu điện cho motor chổi than; không có tụ, không có dây chung như motor xoay chiều.
Mạch đảo chiều
Điều chỉnh tốc độ
Bộ điều tốc DC PWM 24V thay đổi tốc độ motor từ thấp tới định mức bằng chiết áp, mô-men ở tốc độ thấp tốt hơn nhiều so với hạ áp bằng điện trở. Với motor 2A, bộ điều tốc từ 5A trở lên là phù hợp. Các loại bộ điều tốc DC xem tại danh mục bộ điều chỉnh tốc độ motor. Nếu cần tốc độ ổn định khi tải thay đổi, chọn bộ điều tốc có chức năng bù tải, hoặc dùng encoder và bộ điều khiển vòng kín.
Hãm nhanh và dừng chính xác
Nhờ quán tính rotor nhỏ, motor khung 60 dừng khá nhanh. Muốn dừng nhanh hơn, sau khi cắt nguồn nối tắt hai cực motor (hoặc qua điện trở nhỏ) để hãm động năng. Hộp 2GN không tự hãm, tải có xu hướng tự quay thì phải có cơ cấu giữ riêng.
Lắp đặt
Mỡ hộp số
Hộp 2GN bôi trơn bằng mỡ kín, lắp được mọi hướng và không cần thêm dầu. Không để dung môi, dầu rửa chảy vào khe trục ra.
Chạy rà
Vận hành an toàn, chu kỳ và nhiệt
Motor giảm tốc 24V 30W thuộc dòng motor DC chổi than nam châm vĩnh cửu, nằm trong nhóm sản phẩm động cơ điện dùng cho máy móc và thiết bị tự động.
Motor 24V 30W có tốc độ bao nhiêu? Motor quay khoảng 1800 vòng/phút khi có tải (bản 1800) hoặc 3600 vòng/phút (bản 3600); không tải lần lượt khoảng 2200 và 4400 vòng/phút. Tốc độ trục ra phụ thuộc tỉ số hộp số, từ 6 đến 600 vòng/phút với bản 1800.
Motor giảm tốc 24V 30W kéo được bao nhiêu N.m? Theo bảng của hộp 2GN, mô-men cho phép từ 0,48 N.m ở tỉ số 1:3 đến 47,7 N.m ở tỉ số 1:300 (bản 1800). Tải làm việc thực nên tính khoảng 80% số trong bảng.
Adapter 24V 2A có chạy được motor 24V 30W không? Chạy được khi tải rất nhẹ, nhưng thường bị ngắt lúc khởi động có tải vì dòng khởi động lớn hơn nhiều lần dòng định mức 2A. Nên dùng nguồn từ 3A, tốt hơn là 5A.
Motor DC 24V 30W có lắp chân đế được không? Kiểu lắp chuẩn là mặt bích hộp số vuông 70 mm. Muốn đặt nằm trên mặt phẳng, dùng thêm bát đỡ chữ L khoan theo vòng lỗ Ø82 của hộp số.
Trục ra motor giảm tốc 24V 30W là trục gì? Trục Ø8 phay dẹt còn 7 mm, dài 25 mm. Khi lắp nhông hay puly, chọn loại có lỗ dẹt hoặc vít chặn tì đúng vào mặt dẹt để không bị trượt.
Có dùng motor 24V 30W cho cửa cuốn, tời kéo được không? Hộp 2GN không tự hãm và trục Ø8 không thiết kế cho tải nâng hạ, nên không phù hợp với cửa cuốn, tời hay tải treo. Cơ cấu nhẹ có công tắc hành trình và có cơ cấu giữ riêng thì dùng được.
Vì sao motor 24V 30W kêu to hơn lúc mới mua? Thường do lắp lệch tâm với trục máy, xích hoặc đai quá căng, bu lông bắt hộp số lỏng, hoặc bộ điều tốc băm xung ở tần số nghe được. Kiểm tra lắp ghép trước khi nghĩ đến hỏng hộp số.
Motor 24V 30W chạy liên tục cả ngày được không? Được nếu tải trong định mức và motor thông thoáng. Với chế độ chạy nhiều ca, chổi than là bộ phận giới hạn tuổi thọ, cần theo dõi để thay đúng lúc.
Nên chọn bản 1800 hay 3600 vòng/phút? Bản 3600 cho tốc độ ra gấp đôi ở cùng tỉ số, hợp với cơ cấu cần quay nhanh, tải nhẹ. Bản 1800 cho mô-men cho phép gấp đôi ở cùng tỉ số, chạy êm và chổi than bền hơn, phù hợp phần lớn cơ cấu thông thường.
Dùng motor 24V 30W ở nơi ẩm, có hơi nước được không? Motor làm việc được ở độ ẩm đến 85% không đọng sương. Nơi có hơi nước ngưng tụ, nước bắn hay hóa chất bay hơi cần vỏ che, vì cổ góp và chổi than bị oxy hóa sẽ làm motor chạy chập chờn.
