Nguyên nhân gây chập mạch động cơ 3 pha và cách xử lý

Động cơ 3 pha được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp. Việc động cơ 3 pha bị hư hỏng hay chập mạch là điều dễ bắt gặp. Vì vậy, ta cần nắm được nguyên nhân và cách xử lý lỗi chính xác để giảm thiểu tổn thất đến sản xuất công nghiệp. Hãy cũng Bảo An tìm hiểu các nguyên nhân gây chập mạch động cơ điện 3 pha và cách xử lý trong bài viết sau: 

1. Động cơ 3 pha là gì?

Động cơ điện 3 pha là loại động cơ sử dụng điện áp 3 pha AC (xoay chiều) để tạo ra chuyển động quay. Đây là loại động cơ phổ biến nhất hiện nay, được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp và dân dụng.
Động cơ 3 pha có 2 loại chính là Động cơ không đồng bộ và Động cơ đồng bộ, trong đó:
- Động cơ đồng bộ là động cơ mà có tốc độ quay của rotor bằng tốc độ quay của từ trường.
- Động cơ không đồng bộ là động cơ điện hoạt động với tốc độ quay của Rotor chậm hơn so với tốc độ quay của từ trường Stator. Ta thường gặp động cơ không đồng bộ Rotor lồng sóc vì đặc tính hoạt động của nó tốt hơn dạng dây quấn.

2. Cấu tạo của động cơ 3 pha

Trong bài này chúng ta sẽ phân tích kỹ hơn về Động cơ không đồng bộ 3 pha. Động cơ không đồng bộ 3 pha chia làm 2 loại chính là Rotor lồng sóc và Rotor dây quấn

Hình 1: Động cơ 3 pha

2.1. Cấu tạo của động cơ rotor lồng sóc

Cấu tạo chính của động cơ Rotor lồng sóc 3 pha bao gồm có 2 phần chính là Rotor và Stator. Trong đó,
- Rotor lồng sóc bao gồm có nhiều lớp thép bên trong lõi với các thanh bằng đồng hoặc bằng nhôm được xếp cách đều nhau và đặt ở dọc theo trục ngoại vi. Chúng bị chập vĩnh viễn ở 2 đầu khi đến các vòng cuối. và được đặt trong Stator.

Hình 2: Cấu tạo rotor lồng sóc

- Bộ phận Stator trong cấu tạo motor điện 3 pha gồm có 3 cuộn dây điện quấn trên lõi sắt, tạo thành một vòng tròn giúp sinh ra từ trường quay.

2.2. Cấu tạo của động cơ rotor dây quấn

Tương tự động cơ Rotor lồng sóc nhưng cấu tạp phần Rotor dây quấn là Dây quấn làm bằng dây điện từ, đặt trong các rãnh của lõi thép rotor. Dây quấn rotor gồm ba bộ dây, đặt lệch nhau 120 độ điện, đấu hình sao, ba đầu ngõ ra được nối với ba vành trượt bằng đồng. Ba vành trượt này được cách điện với nhau và với trục. Tỳ trên ba vành trượt là ba chổi than để nối mạch điện với điện trở bên ngoài (điện trở này có thể là điện trở mở máy hoặc điện trở điều chỉnh tốc độ).

Hình 2: Cấu tạo động cơ rotor dây quấn

3. Nguyên lý hoạt động của động cơ 3 pha

 
Nguyên lý hoạt động của động cơ điện 3 pha dựa trên sự tương tác giữa các trường điện từ được tạo ra bởi các cuộn dây ở stator và rotor. Bên trong động cơ, 3 cuộn dây được đặt ngang nhau 120 độ và nối thành một mạch 3 pha, được cấp điện áp xoay chiều 3 pha từ nguồn điện bên ngoài. Khi điện áp được cấp cho stator, nó tạo ra một trường từ xoắn trong cuộn dây stator. Qua sự tương tác giữa trường này và trường từ của rotor đã được tạo ra bởi dòng điện qua các cuộn dây trên rotor, sức đẩy được tạo ra. Nguyên tắc này được gọi là nguyên tắc của động cơ điện 3 pha. Một khi rotor bắt đầu quay, các cuộn dây trên nó tiếp tục tạo ra trường từ, cung cấp động năng cho động cơ để thực hiện công việc hữu ích. Việc thay đổi hướng của các cuộn dây stator sẽ tương ứng với việc thay đổi sức đẩy của động cơ, cho phép điều khiển tốc độ và hướng của chuyển động cơ khí. 

4. Nguyên nhân chập mạch ở động cơ 3 pha

Động cơ điện 3 pha được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp. Việc hư hỏng hay chập mạch là điều dễ bắt gặp. Vì vậy cần nắm được nguyên nhân và cách xử lý lỗi sau:

4.1 Nguyên nhân gây chập mạch động cơ điện 3 pha

- Điện áp không ổn định hoặc quá thấp: Điều này có thể gây ra chập mạch và tình trạng khởi động khó khăn.
• Chập mạch: Điện áp không ổn định hoặc quá thấp có thể gây ra chập mạch trên động cơ. Điều này làm tăng nguy cơ hư hỏng của các linh kiện, giảm hiệu suất và làm giảm tuổi thọ của động cơ. 
• Khởi động khó khăn: Điện áp không ổn định hoặc quá thấp có thể làm cho động cơ khởi động khó khăn. Trong một số trường hợp, động cơ có thể không khởi động được hoàn toàn và cần phải reset lại bảo vệ để xử lý vấn đề. 
• Tăng mức độ tiêu hao điện năng: Khi điện áp quá thấp, động cơ sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng hơn để điều chỉnh hoạt động của mình. Điều này gây mất thời gian, giảm hiệu suất và tăng chi phí điện.
- Mô tơ quá tải hoặc quá nhiệt: Các điều kiện này làm tăng dòng điện vượt quá điều kiện xác định, làm cho mạch qua tải có thể chập. 
• Giảm hiệu suất: Khi mô tơ quá tải hoặc quá nhiệt, nó sẽ làm giảm hiệu suất của động cơ. Điều này dẫn đến tăng đáng kể trong chi phí năng lượng và giảm tuổi thọ của động cơ. 
• Giảm tuổi thọ của máy: Việc hoạt động động cơ ở mức quá tải hoặc quá nhiệt độ có thể dẫn đến hao mòn nhanh của các bộ phận, giảm tuổi thọ của động cơ. 
• Chập mạch hoặc vượt quá dòng điện định mức: Động cơ quá tải hoặc quá nhiệt độ có thể gây ra chập mạch hoặc vượt quá dòng điện định mức. Điều này có thể dẫn đến hư hỏng hoặc cháy nổ của động cơ.
- Thiết bị bảo vệ quá tải: Nếu thiết bị bảo vệ quá tải không hoạt động đúng cách, nó có thể gây ra chập mạch. Để hạn chế người dùng cần bổ sung
• Thiết bị đo dòng: Thiết bị đo dòng được sử dụng để đo lường dòng điện của động cơ. Nó có thể giúp đánh giá việc sử dụng của động cơ để phát hiện sự cố quá tải và giúp điều chỉnh điện áp để đảm bảo cho động cơ hoạt động trong dung lượng bảo vệ thích hợp. 
• Bộ ngắt mạch: Bộ ngắt mạch được sử dụng để ngắt mạch điện khi dòng điện đi qua động cơ quá tải trong một khoảng thời gian nhất định. Bộ ngắt mạch này giúp bảo vệ động cơ khỏi hư hỏng và có thể giảm thiểu các rủi ro liên quan đến an toàn. 
• Bộ khởi động lại: Bộ khởi động lại được sử dụng để khởi động lại động cơ sau khi bộ ngắt mạch đã phát hiện một sự cố quá tải. Nó được thiết kế để có thể tự động hoạt động hoặc bằng cách thủ công, và giúp đảm bảo cho động cơ hoạt động trong điện áp và dòng tải định mức.

4.2 Cách xử lý chập mạch động cơ điện 3 pha

Để xử lý tình trạng chập mạch trên động cơ điện 3 pha, bạn có thể thực hiện những bước sau: 
- Kiểm tra thiết bị bảo vệ quá tải: Nếu thiết bị bảo vệ quá tải quá nhạy cảm, nó có thể dễ dàng chập mạch và ngắt đột ngột. Trong trường hợp này, cần kiểm tra lại thiết bị bảo vệ quá tải và điều chỉnh lại giá trị cài đặt. 
- Kiểm tra đường dây điện: Trong nhiều trường hợp, chập mạch động cơ 3 pha là do đường dây điện bị lỏng hoặc gãy. Do đó, cần kiểm tra và sửa chữa các kết nối điện trên đường dây điện. Chú ý đến các đầu kết nối, cốt cách ly và các đầu nối khác để chắc chắn chúng đang làm việc đúng cách. 
- Kiểm tra điện áp và dòng điện: Điện áp và dòng điện không ổn định có thể gây ra chập mạch và làm mô tơ kém hiệu quả. Cần kiểm tra và hiệu chỉnh lại các thông số điện áp và dòng điện theo yêu cầu của nhà sản xuất. Cần duy trì trước và trong quá trình động cơ hoạt động
- Kiểm tra bạc đạn: Nếu các bạc đạn của mô tơ bị hỏng, chúng có thể gây ra tiếng kêu lớn và gây chập mạch. Trong trường hợp này, cần thay thế bạc đạn. 
- Kiểm tra tải: Quá tải có thể gây ra chập mạch và làm giảm tuổi thọ của mô tơ. Để giảm tải, có thể sử dụng phương pháp điều chỉnh tần số hay sử dụng bộ điều khiển tốc độ. Nếu bạn vẫn không thể khắc phục được chập mạch sau khi áp dụng các biện pháp trên, bạn nên tìm kiếm sự trợ giúp của một kỹ thuật viên chuyên nghiệp để được tư vấn và giải quyết vấn đề một cách chính xác.

• Tham khảo các dòng máy biến tần có chức năng điều khiển và bảo vệ động cơ 3 pha Bảo An cung cấp
- Chú ý công suất, ứng dụng của động cơ để chọn biến tần phù hợp. Xem ngay thông số kỹ thuật và giá bán biến tần LS LSLV0022G100-4EONN tại đây
 
Kết luận: Có nhiều nguyên nhân dẫn đến động cơ 3 pha của bạn bị chập mạch. Qua bài viết này, Bảo An hy vọng sẽ giúp bạn tìm được nguyên nhân cũng như cách xử lý khi bị chập mạch động cơ 3 pha.