1. Nguyên nhân cốt lõi gây ra tình trạng quá nhiệt và quá tải

1.1 Nguyên nhân từ phía tải (Phổ biến nhất)

• Tải trọng thực tế vượt quá tải trọng định mức: Ví dụ, tắc nghẽn đường ống của máy bơm nước và quạt làm tăng điện trở, khối lượng cắt quá mức của máy công cụ và kẹt băng tải. Những điều này khiến mô-men xoắn đầu ra của động cơ liên tục vượt quá mô-men xoắn định mức, và dòng điện vượt xa dòng điện định mức (dòng điện quá tải thường gấp 1,2-2 lần dòng điện định mức), dẫn đến tổn thất đồng (I²R) tăng đột biến và dẫn đến hiện tượng nóng lên.
• Khởi động/xoay tiến-lùi thường xuyên của tải: Dòng điện khởi động của động cơ gấp 5-8 lần dòng điện định mức khi khởi động. Việc khởi động-dừng thường xuyên sẽ khiến nhiệt sinh ra từ dòng điện lớn trong thời gian ngắn tích tụ, đặc biệt đối với động cơ không đồng bộ cỡ nhỏ và vừa, nơi tổn thất khởi động chiếm tỷ lệ cao hơn.
• Biến động tải quá mức: Đối với các thiết bị như máy nghiền và sàng rung, tải trọng dao động rất lớn. Động cơ cần điều chỉnh mô-men xoắn thường xuyên, và sự dao động dòng điện sẽ dẫn đến tích tụ nhiệt.

1.2 Động cơ tự gây ra

• Lỗi uốn lượn: Ngắn mạch giữa các vòng dây, ngắn mạch pha-pha, hoặc ngắn mạch tiếp địa trong cuộn dây stato sẽ làm giảm số vòng dây hiệu dụng của cuộn dây và gây ra sự gia tăng dòng điện bất thường, dẫn đến quá nhiệt cục bộ nghiêm trọng (ví dụ, nhiệt độ tại điểm ngắn mạch giữa các vòng dây có thể vượt quá 200℃ ngay lập tức). Hở mạch trong cuộn dây rôto (đối với rôto dây quấn) hoặc tiếp xúc kém của các vành trượt sẽ gây ra dòng điện rôto không đều và tổn thất nhiệt bổ sung.
• Lỗi lõi sắt: Hư hỏng lớp cách điện giữa các tấm thép silic của lõi stato (chẳng hạn như lão hóa và mài mòn) sẽ làm tăng “tổn thất dòng điện xoáy” và “tổn thất trễ”, khiến lõi sắt nóng lên và truyền nhiệt đến các cuộn dây. Việc nới lỏng các lớp lõi sắt làm tăng điện trở từ, đồng thời cũng làm tăng cường độ gia nhiệt.
• Lỗi cơ học: Sự mài mòn, thiếu dầu hoặc kẹt ổ trục làm tăng lực cản quay của rôto, và tổn thất cơ học được chuyển thành nhiệt. Khe hở không đều giữa stato và rôto (chẳng hạn như độ đảo vòng trong/ngoài của ổ trục) dẫn đến sự phân bố từ trường không đều, mật độ từ thông cục bộ quá mức và tăng thêm tổn thất.

1.3 Nguyên nhân từ phía nguồn điện

• Điện áp nguồn bất thường: Điện áp quá cao (cao hơn 10% so với điện áp định mức) sẽ làm bão hòa mật độ từ thông của lõi stato và làm tăng đáng kể tổn thất sắt. Điện áp quá thấp (thấp hơn 10% so với điện áp định mức) sẽ làm giảm mô-men xoắn đầu ra của động cơ. Nếu tải không đổi, động cơ cần tăng dòng điện để duy trì mô-men xoắn, dẫn đến tăng tổn thất đồng.
• Tần số nguồn điện bất thường: Tần số công nghiệp ở Trung Quốc là 50Hz. Nếu tần số giảm (ví dụ: dưới 48Hz), tốc độ từ trường quay của stato sẽ giảm, độ trượt của rôto tăng và tổn thất đồng của rôto tăng. Tăng tần số sẽ làm tăng tổn thất sắt của động cơ.
• Mất cân bằng nguồn điện ba pha: Nếu chênh lệch điện áp ba pha vượt quá 5%, dòng điện ba pha của stato sẽ mất cân bằng. Dòng điện thứ tự âm sẽ tạo ra từ trường quay ngược, làm tăng tổn thất và nhiệt, đặc biệt là khiến rôto bị quá nhiệt.

1.4 Nguyên nhân môi trường hoạt động

• Điều kiện tản nhiệt kém: Quạt làm mát của động cơ bị hỏng, nắp quạt bị tắc hoặc lắp động cơ ở môi trường có nhiệt độ cao (vượt quá 40℃), nhiều bụi và thông gió kém sẽ ngăn cản quá trình tản nhiệt hiệu quả, dẫn đến nhiệt độ tích tụ.
• Lớp bảo vệ không phù hợp: Ví dụ, sử dụng động cơ có cấp bảo vệ IP23 (bảo vệ khỏi các vật thể rắn nhưng không phải nước) trong môi trường ẩm ướt sẽ khiến hơi ẩm xâm nhập, làm giảm khả năng cách điện của cuộn dây và tăng dòng điện rò rỉ, gây ra hiện tượng nóng lên.

2. Biện pháp phòng ngừa quá nhiệt và quá tải

1. Phù hợp hợp lý giữa tải và động cơ
   • Khi chọn động cơ, hãy đảm bảo công suất định mức của động cơ cao hơn công suất tải thực tế từ 10%-20% (tức là "tốc độ tải" được kiểm soát ở mức 80%-90%) để tránh tình trạng "ngựa nhỏ kéo xe lớn". Đối với thiết bị yêu cầu khởi động thường xuyên và quay thuận-ngược, hãy chọn "động cơ loại khởi động thường xuyên" (chẳng hạn như động cơ không đồng bộ dây quấn dòng YZR).
   • Khi lắp tải, hãy đảm bảo tính đồng trục của hệ thống truyền động cơ học của thiết bị (như khớp nối và puli) đáp ứng các yêu cầu để tránh tải trọng bổ sung do không thẳng hàng.
2. Bảo dưỡng động cơ thường xuyên
   • Kiểm tra cuộn dây: Hàng tháng, hãy sử dụng máy đo điện trở cách điện (megohmmeter) để kiểm tra điện trở cách điện của cuộn dây stato với đất, điện trở cách điện không được thấp hơn 0,5MΩ (đối với động cơ điện áp thấp). Nếu điện trở cách điện quá thấp, cần sấy khô hoặc thay thế cuộn dây. Thường xuyên kiểm tra xem cuộn dây có bị đổi màu và có mùi khét không.
   • Kiểm tra lõi sắt và cơ khí: Kiểm tra xem các lớp lõi sắt có bị lỏng không, ổ trục có tiếng ồn bất thường và rò rỉ dầu không, và thường xuyên bổ sung hoặc thay thế mỡ (như mỡ gốc lithium số 2) theo hướng dẫn. Kiểm tra khe hở giữa stato và rôto, và điều chỉnh ổ trục hoặc rôto nếu không đều.
   • Kiểm tra hệ thống làm mát: Vệ sinh bụi trên bộ tản nhiệt động cơ và nắp quạt hàng tuần để đảm bảo cánh quạt còn nguyên vẹn và ống dẫn khí không bị cản trở.
3. Đảm bảo nguồn điện ổn định
   • Lắp đặt thiết bị giám sát điện áp và tần số để đảm bảo điện áp nguồn dao động trong phạm vi ±5% giá trị định mức và tần số dao động trong phạm vi ±1Hz. Đối với thiết bị ba pha, lắp đặt bộ bảo vệ mất cân bằng ba pha để tự động tắt máy khi mất cân bằng dòng điện ba pha vượt quá 10%.
   • Đối với những trường hợp điện áp không ổn định (như xưởng sản xuất), hãy lắp đặt bộ ổn áp hoặc nguồn điện tần số thay đổi để tránh động cơ bị quá tải do điện áp bất thường.
4. Tối ưu hóa môi trường hoạt động
   • Lắp đặt động cơ ở nơi thông thoáng, nhiệt độ dưới 40℃, không có bụi bẩn hoặc khí ăn mòn. Nếu môi trường khắc nghiệt, hãy chọn động cơ có cấp bảo vệ cao (như IP54, IP65) và lắp đặt quạt làm mát hoặc bộ làm mát (như làm mát bằng khí cưỡng bức, làm mát bằng nước).
   • Tránh để động cơ tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời hoặc đặt gần nguồn nhiệt (như lò hơi, lò sưởi). Nếu cần, hãy lắp tấm che nắng hoặc tấm cách nhiệt.

3. Phương pháp xử lý khẩn cấp khi quá nhiệt và quá tải

1. Dừng máy ngay lập tức: Ngắt nguồn điện động cơ để tránh lỗi lan rộng hơn nữa (chẳng hạn như cháy cuộn dây). Nếu rơ le nhiệt vẫn hoạt động, hãy đợi rơ le nguội (khoảng 5-10 phút) trước khi cài đặt lại.
2. Khắc phục nguyên nhân:
   • Chạm tay vào vỏ động cơ và nắp ổ trục để xác định bộ phận phát nhiệt (ví dụ, nhiệt ở phía cuộn dây có thể là vấn đề về tải hoặc nguồn điện, trong khi nhiệt ở phía ổ trục có thể là lỗi cơ học);
   • Kiểm tra xem tải có bị kẹt không và hệ thống truyền tải có bình thường không, sử dụng đồng hồ vạn năng để kiểm tra xem điện áp nguồn và dòng điện ba pha có cân bằng không và sử dụng mêgôm kế để kiểm tra điện trở cách điện của các cuộn dây;
   • Nếu nghi ngờ có lỗi ở ổ trục, hãy tháo nắp cuối để kiểm tra độ mòn của ổ trục hoặc sử dụng ống nghe để nghe tiếng ồn bất thường trong quá trình vận hành.
3. Xử lý có mục tiêu:
   • Nếu quá tải: Giảm tải hoặc thay thế động cơ có công suất cao hơn;
   • Nếu nguồn điện bất thường: Liên hệ thợ điện để điều chỉnh điện áp và sửa chữa mất cân bằng ba pha;
   • Nếu lỗi do cuộn dây: Làm khô các cuộn dây ẩm hoặc thay thế các cuộn dây bị ngắn mạch/hở mạch;
   • Nếu là lỗi cơ học: Thay thế ổ trục bị mòn và điều chỉnh độ thẳng hàng của khe hở không khí stato-rôto hoặc hệ thống truyền động;
   • Nếu tản nhiệt kém: Vệ sinh hệ thống làm mát và lắp đặt các thiết bị làm mát.
4. Kiểm tra chạy thử: Sau khi xử lý, hãy cho động cơ chạy không tải trong 5-10 phút để kiểm tra dòng điện và nhiệt độ có bình thường không; sau đó cho động cơ chạy với tải định mức trong 30 phút. Xác nhận không có hiện tượng quá nhiệt trước khi tiếp tục hoạt động bình thường.

4. Tóm tắt