Tời điện chổi than là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Tời điện chổi than được sử dụng khá phổ biến trong các công trình xây dựng nhỏ, kho hàng và những vị trí cần nâng hạ linh hoạt. Điểm khác biệt của dòng tời này nằm ở cấu tạo động cơ sử dụng chổi than và cổ góp để truyền điện, tạo mô-men quay. Vậy tời điện chổi than có cấu tạo như thế nào, hoạt động ra sao và cần lưu ý gì khi sử dụng? Bài viết dưới đây sẽ phân tích chi tiết dưới góc độ kỹ thuật.

1. Tời điện chổi than là gì?

Tời điện chổi than là thiết bị nâng hạ sử dụng động cơ có chổi than và cổ góp để thực hiện quá trình chuyển mạch điện trong motor. Chổi than thường được chế tạo từ vật liệu carbon hoặc graphite, có nhiệm vụ tiếp xúc với cổ góp để dẫn điện đến phần ứng đang quay.

Khi motor hoạt động, chổi than liên tục tiếp xúc trượt trên bề mặt cổ góp. Vì vậy, đây là chi tiết có thể bị mòn và cần kiểm tra, thay thế sau một thời gian sử dụng.

Trên thị trường, một số dòng tời điện treo mini sử dụng motor chổi than để tạo ra thiết kế nhỏ gọn và tốc độ nâng tương đối cao. Tuy nhiên, không phải tất cả tời mini đều sử dụng loại động cơ này.

Lưu ý: Chổi than là bộ phận của motor, không phải cơ cấu trực tiếp chịu tải. Khả năng nâng của tời còn phụ thuộc vào hộp giảm tốc, tang cuốn, cáp thép và hệ thống phanh.

2. Cấu tạo của tời điện chổi than

Về cơ bản, thiết bị gồm các bộ phận chính tương tự nhiều dòng tời khác. Điểm khác biệt tập trung ở cấu tạo động cơ.

Motor chổi than

Đây là bộ phận tạo chuyển động quay cho hệ thống, bao gồm:

• Stator: Tạo từ trường cho động cơ, có thể sử dụng cuộn dây hoặc nam châm tùy thiết kế.

• Rotor (phần ứng): Bộ phận quay, tạo mô-men khi có dòng điện chạy qua dây quấn.

• Chổi than: Tiếp xúc với cổ góp để dẫn điện đến phần ứng.

• Cổ góp: Phối hợp với chổi than thực hiện quá trình chuyển mạch dòng điện trong phần ứng.

Khi motor hoạt động, chổi than liên tục tiếp xúc trượt với cổ góp nên sẽ hao mòn theo thời gian.

Hộp giảm tốc

Motor chổi than thường có tốc độ quay cao nhưng tang cuốn cáp cần quay chậm hơn để tạo lực kéo.

Hộp giảm tốc có nhiệm vụ giảm tốc độ quay và tăng mô-men tại đầu ra theo tỷ số truyền, có tính đến tổn thất cơ khí.

Đây là bộ phận quan trọng quyết định khả năng truyền lực từ motor đến tang cuốn.

Tang cuốn và cáp thép

Tang cuốn nhận chuyển động từ hộp giảm tốc để thu hoặc nhả cáp.

Cáp thép truyền lực đến móc tải. Chất lượng cáp, cách cuốn cáp và số lớp cáp trên tang đều ảnh hưởng đến khả năng vận hành thực tế của tời điện.

Phanh và hệ thống điều khiển

Phanh có nhiệm vụ giữ tải khi dừng máy theo thiết kế. Tay điều khiển cho phép người vận hành thực hiện lệnh nâng hoặc hạ.

Tùy model, thiết bị còn có công tắc hành trình, bảo vệ nhiệt và các chức năng an toàn khác.

3. Nguyên lý hoạt động của tời điện chổi than

Nguyên lý hoạt động của tời điện chổi than có thể chia thành ba giai đoạn chính.

Giai đoạn 1: Cấp điện và tạo mô-men quay

Khi người vận hành nhấn nút nâng, nguồn điện được cấp đến động cơ thông qua hệ thống điều khiển.

Đối với động cơ vạn năng mắc nối tiếp, dòng điện đi qua cuộn dây stator, chổi than, cổ góp và dây quấn rotor.

Sự tương tác giữa từ trường stator và dòng điện trong rotor tạo ra lực điện từ, làm rotor quay.

Cổ góp và chổi than thực hiện chuyển mạch dòng điện trong các cuộn dây phần ứng để duy trì mô-men quay theo chiều mong muốn.

Giai đoạn 2: Truyền chuyển động đến tang cuốn cáp

Chuyển động quay từ động cơ được truyền qua hộp giảm tốc.

Tại đây, tốc độ quay giảm xuống trong khi mô-men đầu ra tăng lên theo tỷ số truyền, sau khi tính đến tổn hao cơ khí.

Trục đầu ra của hộp giảm tốc dẫn động tang cuốn cáp. Khi tang quay theo chiều cuốn cáp, tải được nâng lên.

Khi người vận hành chọn chiều hạ, hệ thống điều khiển thay đổi chiều quay theo cấu hình động cơ và cơ cấu điều khiển của nhà sản xuất.

Lưu ý: Với động cơ vạn năng mắc nối tiếp, không thể đảo chiều chỉ bằng cách đảo hai dây nguồn cấp vào toàn bộ động cơ. Cần đảo chiều dòng điện tương đối giữa phần ứng và cuộn kích từ theo đúng sơ đồ thiết kế.

Giai đoạn 3: Dừng động cơ và giữ tải

Khi người vận hành nhả nút điều khiển, hệ thống ngắt lệnh chạy và thực hiện quá trình dừng theo thiết kế.

Cơ cấu phanh được kích hoạt để giữ tải tại vị trí yêu cầu.

Khả năng giữ tải phụ thuộc vào thiết kế và tình trạng phanh, không phải do chổi than tạo ra. Vì vậy, cần kiểm tra phanh trước khi nâng tải và tuyệt đối không sử dụng thiết bị khi xuất hiện hiện tượng trôi tải.

4. Ưu điểm và hạn chế của tời điện chổi than

Ưu điểm

Hạn chế

• Chổi than bị mòn: Cần kiểm tra theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

• Có thể phát sinh tia lửa tại cổ góp: Không phù hợp với môi trường có nguy cơ cháy nổ nếu thiết bị không được chứng nhận cho môi trường đó.

• Cần bảo dưỡng tiếp điểm: Chổi than tiếp xúc kém có thể khiến motor yếu, nóng hoặc hoạt động không ổn định.

• Giới hạn thời gian vận hành: Phải tuân thủ chế độ làm việc của từng model, không nên mặc định tời chổi than có thể chạy liên tục.

Những đặc điểm trên không có nghĩa mọi tời điện chổi than đều kém bền hơn loại khác. Tuổi thọ thực tế còn phụ thuộc vào thiết kế motor, chất lượng linh kiện và điều kiện sử dụng.

>>>Một số dòng tời điện trổ than đáng tham khảo:

• Tời điện treo SK-230 Kawasaki
• Tời điện treo SK-300 Kawasaki 
• Tời điện treo SK-500 Kawasaki 

5. Những lưu ý khi lựa chọn và sử dụng tời điện chổi than

Trước khi mua thiết bị, cần kiểm tra tải trọng định mức, chiều cao nâng, tốc độ, nguồn điện và chu kỳ làm việc.

Ngoài ra, nên xác định nhà cung cấp có sẵn chổi than đúng chủng loại, linh kiện thay thế và hướng dẫn bảo dưỡng hay không. Không nên lắp chổi than khác kích thước hoặc vật liệu khi chưa được nhà sản xuất chấp thuận.

Đối với thiết bị nhập khẩu, người mua có thể yêu cầu giấy tờ CO CQ theo nhu cầu hoặc điều kiện hợp đồng để kiểm tra thông tin xuất xứ và chất lượng được chứng nhận.

Trong quá trình sử dụng, cần tránh nâng quá tải, kéo xiên và vận hành liên tục vượt chu kỳ thiết kế. Nếu motor xuất hiện mùi khét, đánh lửa bất thường hoặc tốc độ suy giảm rõ rệt, phải dừng máy và kiểm tra trước khi tiếp tục nâng hạ.

>>Xem thêm: CO, CQ của tời điện có ý nghĩa gì khi mua thiết bị?

Bùi Trung Chinh

Ông Bùi Trung Chinh là Kỹ sư cơ khí chế tạo máy được đào tạo tại Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội (HAUI). Với kinh nghiệm 10 năm vị trí kỹ sư cơ điện tại các doanh nghiệp kinh doanh trong các lĩnh vực sản phẩm công nghệ tại các doanh nghiệp lớn và thiết bị công nghiệp. Ông có năng lực nghiên cứu và tiếp cận, phân tích đánh giá các sản phẩm, thiết bị nâng hạ một cách chi tiết dưới góc nhìn của một người dùng cuối. Cùng với kiến thức cũng như kinh nghiệm dày dặn của mình, ông đã đưa đến cho người đọc những thông tin hữu ích về các dòng sản phẩm pa lăng, tời điện và phụ kiện nâng hạ.