Làm sao để kiểm tra động cơ một chiều DC chổi than (DC Brushed Motor)

Động cơ một chiều DC có chổi than (DC Brushed Motor) không còn quá xa lạ trong các thiết bị máy móc công nghiệp bởi những ưu điểm của nó, momen xoắn khởi động cao, chi phí thấp dễ bảo trì sửa chữa.

Nhưng sau khoảng thời gian hoạt động động cơ phát sinh lỗi hay động cơ bị hỏng sau đó được quấn lại nhưng không đạt chuẩn

Một số hậu quả có thể xảy ra nếu động cơ DC sau khi quấn lại không đạt chuẩn:

1. Hiệu suất hoạt động giảm

  • Tổn hao điện năng cao: Nếu cuộn dây không đạt thông số kỹ thuật hoặc chổi than không tiếp xúc tốt với cổ góp, động cơ sẽ tiêu thụ nhiều điện hơn để tạo ra cùng một công suất.
  • Giảm lực quay: Từ trường yếu do cuộn dây không được quấn đúng hoặc cổ góp không tiếp xúc ổn định sẽ làm giảm mô-men xoắn và khả năng vận hành.

2. Tăng nhiệt độ và nguy cơ hỏng hóc

  • Sinh nhiệt cao: Tiếp xúc kém giữa chổi than và cổ góp hoặc các cuộn dây không được sửa chữa đúng cách sẽ sinh nhiệt, dẫn đến quá nhiệt, gây hỏng cách điện và nguy cơ cháy.
  • Làm hỏng linh kiện khác: Nhiệt độ cao có thể gây hư hại vòng bi, bạc đạn hoặc các bộ phận khác.

3. Tiếng ồn và rung động lớn

  • Rung động bất thường: Nếu cổ góp hoặc trục không được căn chỉnh đúng, động cơ sẽ rung lắc mạnh, ảnh hưởng đến hệ thống truyền động.
  • Tiếng ồn cao: Bề mặt chổi than không phẳng hoặc cổ góp bị gồ ghề sẽ tạo ra ma sát không đồng đều, gây tiếng kêu lớn khi hoạt động.

4. Tuổi thọ giảm

  • Mòn nhanh chổi than: Chổi than không đạt chuẩn hoặc lắp không đúng cách sẽ mài mòn nhanh hơn, làm tăng chi phí bảo trì.
  • Hư hỏng cuộn dây: Quá nhiệt hoặc dòng điện không ổn định sẽ làm hỏng cách điện và cuộn dây, giảm tuổi thọ của động cơ.

5. Phát sinh tia lửa điện

  • Tiếp xúc không tốt giữa chổi than và cổ góp sẽ tạo ra tia lửa điện, không chỉ làm mòn cổ góp mà còn tăng nguy cơ cháy nổ và gây hỏng thiết bị điều khiển.

 

Vậy làm sao để kiểm tra động cơ một chiều có chổi than ?

1. Kiểm tra trực quan

  • Quan sát chổi than và cổ góp:
    Mở nắp động cơ hoặc phần bảo vệ và quan sát bên trong. Động cơ DC có chổi than sẽ có các chổi than tiếp xúc trực tiếp với cổ góp (commutator).

    • Chổi than: Là các thanh carbon hoặc than chì, thường nằm trên lò xo đẩy sát vào cổ góp.
    • Cổ góp: Là phần tròn bằng đồng, chia thành các đoạn cách điện với nhau.

2. Kiểm tra cấu trúc và thiết kế điện

  1. Cuộn dây kích từ (Field Winding)
  • Đo điện trở trên các dây kích từ (bao gồm bất kỳ dây dẫn nào giữa bộ điều khiển và động cơ). Ngắt kết nối các dây dẫn kích từ khỏi bộ điều khiển động cơ trước khi thực hiện phép đo này. So sánh thông số trên nhãn động cơ về điện trở kích từ. (thông số kỹ thuật không có trên nhãn động cơ, hãy sử dụng định luật Ohm để tính toán điện trở kích từ, R = điện áp định mức kích từ / dòng điện định mức kích từ)
  • Sử dụng thiết bị Megger để kiểm tra kích từ đến đất và kích từ đến phần ứng armature để tìm lỗi cách điện có thể dẫn đến rò rỉ dòng điện.

Các cảnh báo lỗi với dòng biến tần DC590 Parker xảy ra do sự cố cuộn dây kích từ bao gồm: FIELD FAIL, FIELD OVER I, STALL TRIP, SPEED FEEDBACK, OVERSPEED

  1. Cuộn dây phần ứng (Armature Winding)
  • Kiểm tra vòng cổ góp (Commutator Ring), khoảng cách đều giữa các thanh, không có rãnh
  • Kiểm tra trực quan chổi than và giá đỡ ống lót (bush holders) – cố định chắc chắn, không chạm vào phần ứng, chổi than không quá ngắn, không tích tụ quá nhiều bụi carbon. Ngoài ra, hãy đảm bảo rằng bạn đang sử dụng chổi than được khuyến nghị cho động cơ cụ thể của mình.
  • Sử dụng thiết bị Megger kiểm tra các dây dẫn của phần ứng với đất và đến kích từ để tìm lỗi cách điện có thể dẫn đến rò rỉ dòng điện (bao gồm bất kỳ hệ thống cáp nào liên quan). Tháo kết nối các dây dẫn của động cơ khỏi bộ điều khiển động cơ trước khi thực hiện phép đo này.

Các cảnh báo có thể xảy ra với bộ điều khiển 590+ do sự cố phần ứng bao gồm: OVER VOLTS (VA), OVER I TRIP, STALL TRIP, SPEED FEEDBACK, OVERSPEED.

3. Kiểm tra khi vận hành

  • Quan sát hoạt động của chổi than:
    Khi cấp nguồn và vận hành, bạn có thể thấy:

    • Tia lửa điện phát sinh từ cổ góp (đặc điểm của động cơ chổi than).
    • Tiếng ồn cơ học nhỏ do chổi than tiếp xúc với cổ góp.
  • Kiểm tra chiều quay:
    Động cơ DC có chổi than cho phép đảo chiều quay dễ dàng bằng cách đảo cực của nguồn cấp.