Motor 3 pha, còn được gọi là mô tơ điện 3 pha, hoạt động dựa trên nguồn điện 380V, là loại động cơ điện quan trọng không thể thiếu trong ngành công nghiệp Việt Nam. Với hơn trăm nghìn nhà máy tại Việt Nam sử dụng loại motor này, nó đã trở thành một phần không thể thiếu trong quy trình sản xuất.
Loại motor này có vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất, chuyển đổi điện năng thành cơ năng để đảm bảo hoạt động của các thiết bị công nghiệp. Động cơ điện 3 pha có thể được coi như “trái tim” của mọi cỗ máy.
Cấu tạo motor 3 pha
Motor điện 3 pha là một thiết bị hoạt động bằng nguồn điện xoay chiều 3 pha. Dưới đây là cấu tạo chi tiết của motor này:
1. Vỏ động cơ: Thường được chế tạo từ các vật liệu như gang, thép hoặc nhôm, đóng vai trò bảo vệ các bộ phận bên trong.
2. Thiết kế chế tạo:
- Động cơ 3 pha chân đế: Được thiết kế với chân đế, tạo sự ổn định khi lắp đặt.
- Động cơ 3 pha mặt bích: Có thiết kế mặt bích, phù hợp với môi trường lắp đặt cần sử dụng.
3. Hộp cực đấu điện: Được đặt ở trên nóc hoặc bên hông motor, bên trong chứa cầu điện domino và 6 đầu dây đấu nối. Có thể tích hợp rơ le nhiệt, tự ngắt khi động cơ quá nóng.
4. Ruột motor:
- Stator: Phần tĩnh với quấn dây đồng, tạo từ vật liệu lá thép hợp kim xung quanh.
- Rotor: Phần động quay bằng từ trường và tạo lực momen, gồm các cuộn dây cảm ứng và các thanh kim loại.
5. Trục động cơ: Được làm bằng thép tròn đặc, gắn vào các vật cần mang tải.
6. Vòng bi bạc đạn: Chịu lực vận hành, gắn trên ổ trục của động cơ.
Thông số kỹ thuật motor 3 pha
Mỗi động cơ 3 pha cơ bản sẽ có các số liệu chính sau:
1. Công Suất (kW/HP):
- 1 HP = 0.75 kW = 750 W = 1 Sức Ngựa = 1 Mã Lực
- Phổ biến tại Việt Nam: từ 0.37 kW (0.5 HP) đến 15 kW (20 HP).
2. Tốc Độ Trục Động Cơ (RPM – Round Per Minute):
- Tốc độ quay của trục ra, đo bằng số vòng quay trên mỗi phút.
- Pole 4 (4 cực): khoảng 1300, 1450, 1400 RPM (Motor kéo, motor chậm tua).
- Pole 4 (4 cực) khác: khoảng 2700 đến 2950 RPM (Motor nhanh tua, motor dùng cho bơm nước).
- Pole 6 (6 cực): khoảng 880 đến 990 RPM.
3. Cấp Độ Cách Điện (INS.CL):
- B: Chịu nhiệt độ lên đến 120 độ C.
- F: Chịu nhiệt độ lên đến 155 độ C.
- H: Chịu nhiệt độ lên đến 180 độ C.
4. Cấp Bảo Vệ (IP – Ingress of Protection):
- IP44: Motor hở.
- IP55: Motor kín (ngăn hạt bụi, nước nhỏ tới 1mm).
- IP56: Bảo vệ nước cao cấp.
- IP66: Có thể nhúng xuống nước.
Xem thêm: Động cơ 3 pha
5. Khung Động Cơ (Frame Size):
- Khoảng cách từ tâm trục động cơ tới mặt đất.
- Phổ biến: Frame 80 đến Frame 315.
- Ví dụ: Frame 80 – Motor 0.75 kW (1 HP), Frame 315 – Motor 200 kW (270 HP).
6. Ký Hiệu Động Cơ (Common Designation):
- Y, Y2 (kiểu trước năm 2010), Y3 (kiểu sau năm 2010).
- Mã khuân vỏ khi đúc motor điện: 71, 80, 90, 100, 112, 132, 160, 180, 250, 280, 315, 355.
7. Ký Hiệu Motor Chân Đế và Mặt Bích:
- B3 (chân đế), B5 (mặt bích thường), B14 (bích nhỏ).
- V1 (úp xuống đất), V15 (treo trên tường hoặc trên tàu)
8. Tần Số Điều Chỉnh Tốc Độ Motor 3 Pha: Khi tần số giảm, tốc độ trục motor 3 pha sẽ giảm:
- 60Hz: 1700-1800 RPM
- 50Hz: 1400-1500 RPM
- 40Hz: 1150-1200 RPM
- 30Hz: Dưới 70-900 RPM
- 20Hz: Dưới 580-600 RPM
- 10Hz: Dưới 2850-300 RPM
- 5Hz: Dưới 140-150 RPM
Lưu ý: Các thông số kỹ thuật này quan trọng để chọn motor phù hợp với ứng dụng cụ thể và đảm bảo hoạt động hiệu quả.
Ứng dụng motor 3 pha
Ứng dụng cơ bản:
- Máy bơm nước 3 pha: Động cơ 3 pha 2 cực điện 2 pole được sử dụng để chế tạo các loại bơm nước sạch, bơm ly tâm, bơm thủy điện, và bơm cứu hỏa.
- Máy phát điện xoay chiều 3 pha: Động cơ 3 pha 4 cực điện 4 pole thường được sử dụng để sản xuất động cơ giảm tốc, quạt công nghiệp, quạt ly tâm, quạt hút bụi, quạt nhà bếp, và quạt.
- Máy nghiền gỗ đá, cầu trục, thang máy chở hàng: Động cơ 3 pha 6 cực điện 6 pole thường được áp dụng trong các ngành sản xuất máy nghiền gỗ đá, cầu trục, thang máy chở hàng, và luyện kim.
- Máy sản xuất xi măng, động cơ ruột quấn, trạm trộn bê tông: Động cơ 3 pha 6 cực điện 8 pole, với tốc độ 700-720 vòng phút lực và mô men lớn, thường được sử dụng cho các thiết bị như cẩu trục, chế tạo động cơ ruột quấn, trạm trộn bê tông, và máy sản xuất xi măng.
Ứng dụng mở rộng:
- Xe tự hành AGV: Động cơ điện 3 pha cũng được sử dụng trong xe tự hành agv, đóng vai trò quan trọng trong quá trình tự động hóa trong nhiều ngành công nghiệp.
- Dây chuyền sản xuất khẩu trang: Motor điện 3 pha cũng đóng góp vào việc vận hành dây chuyền sản xuất khẩu trang, một ngành công nghiệp cực kỳ quan trọng trong thời đại hiện nay.
Các ứng dụng khác:
- Máy bơm nước: Ngoài các ứng dụng trên, động cơ điện 3 pha còn được sử dụng để cấp nước cho dây chuyền sản xuất, dùng cho nồi hơi, tháp tản nhiệt, và hệ thống PCCC.
- Motor giảm tốc: Được sử dụng trong các dây chuyền sản xuất phân bón, công nghệ sản xuất sắt thép, và cũng trong motor 3 pha của máy tời được dùng trong xây dựng.
- Motor kéo: Do có tốc độ cao, động cơ 3 pha được sử dụng trong động cơ của các loại máy bơm nước, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự vận hành hiệu quả của chúng.
Như vậy, động cơ điện 3 pha không chỉ đóng vai trò quan trọng mà còn mang lại sự tiện ích và hiệu quả lớn đối với nhiều ngành công nghiệp và ứng dụng khác nhau.
Ưu và nhược điểm của motor 3 pha
Ưu điểm của motor 3 pha
- Giá thành hợp lý: motor điện 3 pha là sự lựa chọn có giá thành rẻ nhất trong các thiết bị điện cơ trong bất kỳ nhà máy nào cũng có thiết bị điện cơ.
- Dễ lắp đặt và sử dụng: việc lắp đặt và vận hành motor điện 3 pha là một quy trình đơn giản, không đòi hỏi nhiều kỹ thuật chuyên sâu.
- Tiết kiệm điện năng: motor IE2, IE3 tiết kiệm điện năng, giúp giảm tiền điện hàng năm một cách đáng kể.
- Độ bền cao: motor điện 3 pha, đặc biệt khi được bảo dưỡng định kỳ, có thể đạt tuổi thọ lên đến 15 năm.
- Chỉnh tốc độ dễ dàng: khả năng điều chỉnh tốc độ thông qua biến tần giúp tùy chỉnh hiệu suất hoạt động của motor theo nhu cầu cụ thể.
- Đa dạng công suất: từ 30W đến 3000kW, motor điện 3 pha cung cấp nhiều tùy chọn công suất phù hợp với mọi ứng dụng.
- Ứng dụng rộng rãi: dòng điện 3 pha thường được áp dụng trong các lưới điện, trung tâm dữ liệu, hệ thống công nghiệp và vận tải, cũng như các thiết bị máy móc có tải trọng lớn.
- Hiệu suất truyền tải tốt: sử dụng dây dẫn tiết kiệm hơn, đồng thời động cơ điện 3 pha có cấu tạo đơn giản và đặc tính tốt hơn so với thiết bị dùng điện 1 pha.
- An toàn và tiết kiệm chi phí: hệ thống dây và cáp dẫn điện 3 pha có tiết diện nhỏ và ít tốn kém hơn.
- Chống ồn: motor điện 3 pha thường hoạt động êm ái, giảm tiếng ồn trong quá trình vận hành.
- Ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp: đáp ứng nhu cầu rộng rãi trong sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và nhiều ngành công nghiệp khác.
- Thiết kế linh hoạt: motor điện 3 pha được thiết kế đơn giản nhưng linh hoạt, đáp ứng yêu cầu đa dạng của các ứng dụng công nghiệp.
- Tiết kiệm nhiên liệu: motor điện 3 pha có thiết kế vận hành hiệu quả, giúp tiết kiệm nhiên liệu.
- Dễ dàng vận hành trong môi trường khắc nghiệt: motor điện 3 pha vận hành ổn định và đáng tin cậy, cả trong môi trường khắc nghiệt.
- Hệ thống làm mát hiệu quả: hệ thống làm mát bằng nước kết hợp với quạt gió giúp motor hoạt động ổn định và không quá nóng.
Nhược điểm của motor 3 pha
- Khó sử dụng trong gia đình: Động cơ 3 pha thường khó ứng dụng trong môi trường dân dụng gia đình, do các nơi này thường không có nguồn điện 380V, 420V, 460V.
- Đòi hỏi thợ điện chuyên môn: Đấu nối motor điện 3 pha đòi hỏi phải có thợ điện có chuyên môn, và các nhà máy cần phải trả chi phí cho công việc này.
- Khởi động khó khăn: Motor điện 3 pha có xu hướng khởi động chậm hơn và tiêu tốn nhiều điện năng hơn so với các loại động cơ khác. Cần sử dụng thiết bị khởi động đặc biệt để giúp khởi động mượt mà và tiết kiệm năng lượng.
- Tiếng ồn trong quá trình hoạt động: Motor điện 3 pha có thể tạo ra tiếng ồn, đặc biệt khi hoạt động ở tốc độ cao, gây phiền toái cho người dùng. Cần có biện pháp giảm tiếng ồn trong quá trình vận hành.
Phân loại motor 3 pha
Phân loại bằng điện áp:
- Motor 3 pha hạ thế: Dưới 1000V (VD: 380V tại Việt Nam, 460V tại Mỹ, Nhật).
- Motor 3 pha trung thế: Từ 1000V đến 66.000V.
- Motor 3 pha cao thế: Trên 66.000V.
Phân loại bằng tính năng sử dụng:
- Motor 3 pha có phanh: Dừng ngay khi mất điện, an toàn.
- Motor 3 pha giảm tốc: Gắn hộp số, tăng lực kéo.
- Motor 3 pha chỉnh tốc độ cơ: Điều chỉnh tốc độ linh hoạt.
- Motor 3 pha sàng rung: Sử dụng để lắc nguyên liệu.
- Motor 3 pha rotor dây quấn: Hỗ trợ khởi động tải nặng.
- Motor 3 pha 2 tốc độ: Thay đổi tốc độ bằng công tắc.
Phân loại bằng môi trường làm việc:
- Motor 3 pha IP55: Chống nước, sử dụng ngoài trời mưa phùn.
- Motor 3 pha IP66: Chống nước mạnh, có thể thả xuống giếng, ao hồ.
- Motor 3 pha IP44: Hở, chỉ sử dụng ở môi trường không mưa và ít bụi.
- Motor 3 pha phòng nổ: Sâu trong hầm mỏ, ngăn tia lửa điện.
- Motor 3 pha khuấy hóa chất: Chống ăn mòn, sử dụng trong các bồn hóa chất độc hại.
- Motor 3 pha bơm nước: Chống nước, chống giật điện.
Phân loại theo kích thước Stator:
- Motor 3 pha lớn: Đường kính Stator > 99mm, chiều cao > 630mm.
- Motor 3 pha vừa: Đường kính 560 – 990mm, chiều cao 355 – 630mm.
- Motor 3 pha mini (nhỏ): Đường kính 25 – 560mm, chiều cao 90 – 315mm.
Phân loại theo tốc độ quay:
- 2 pole (2800 vòng/phút).
- 4 pole (1400 vòng/phút).
- 6 pole (900 vòng/phút).
- 8 pole (700 vòng/phút).
Phân loại theo đặc tính cơ khí:
- Rotor lồng sóc thông dụng.
- 2 lồng sóc đặc biệt.
- Rotor quấn dây.
Lưu Ý: Các tiêu chí phân loại động cơ điện 3 pha có thể hữu ích trong việc chọn lựa và sử dụng đúng loại motor cho các ứng dụng cụ thể.
Quy trình bảo dưỡng động cơ điện 3 pha
Để đảm bảo hoạt động hiệu quả và độ bền của máy móc, việc bảo dưỡng động cơ điện 3 pha đóng vai trò quan trọng. Dưới đây là quy trình chi tiết và cách kiểm tra vận hành motor điện 3 pha:
- Theo dõi và kiểm tra tiếng ồn: Thường xuyên theo dõi âm thanh của động cơ khi hoạt động.
- Kiểm tra nhiệt độ: Đo và ghi lại nhiệt độ của động cơ trước, trong và sau khi vận hành.
- Kiểm tra công suất tiêu thụ: Sử dụng ampe kế để kiểm tra công suất tiêu thụ năng lượng của động cơ điện 3 pha.
- Kiểm tra tiếp xúc cầu chì và cầu dao: Xác định mức tiếp xúc và đảm bảo sự hoạt động ổn định của các bộ phận này.
- Lau chùi và vệ sinh: Lau chùi sạch sẽ bề mặt ngoài của động cơ điện 3 pha để tránh bụi bẩn.
- Bảo dưỡng theo lịch trình khuyến cáo: Thực hiện bảo dưỡng theo lịch trình được đề xuất bởi nhà sản xuất.
- Bảo dưỡng định kỳ: Trong môi trường mà động cơ hoạt động dưới tác động của bụi bẩn hoặc hóa chất ăn mòn, tiến hành tiểu tu toàn bộ động cơ 3 tháng/lần.
- Trung tâm sửa chữa định kỳ: Sau mỗi 4000 giờ hoạt động, nên tiến hành trung tu động cơ 3 pha, bao gồm kiểm tra bạc đạn, thay mới mỡ bò bạc đạn, đo độ cách điện…
- Thay thế bạc đạn: Tiến hành tháo lắp và thay thế bạc đạn đúng cách.
Các bước tháo lắp động cơ điện 3 pha:
- Tháo các đầu dây dẫn điện.
- Tháo bộ phận tiếp đất.
- Tháo động cơ ra khỏi hệ thống máy.
- Tháo puly (không dùng búa).
- Tháo bộ phận che cánh quạt và cánh quạt.
- Tháo nắp mỡ sau của động cơ.
- Tháo bulong nắp trước và nắp sau.
- Rút nắp trước cùng với ruột ra khỏi vỏ.
- Rút ruột ra khỏi vỏ.
Lưu ý khi thay thế bạc đạn:
- Không nhét quá đầy lượng mỡ bò, chỉ nên vào khoảng 2/3 nắp mỡ.
- Chú ý đến khả năng chịu nhiệt và tải của motor.
Cách bảo quản động cơ trong kho:
- Kho cần có nền cao, khô ráo, không đọng nước, mái không bị dột.
- Không đặt gần cống rãnh hoặc môi trường có nhiều bụi, hơi axit, bazơ hay lưu huỳnh.
- Kiểm tra, bảo dưỡng động cơ trước khi nhập kho.
Ghi chú: Việc bảo dưỡng và kiểm tra định kỳ giúp tăng tuổi thọ và hiệu suất hoạt động.
Motor 3 pha phổ biến giá rẻ nhất hiện nay: