Động cơ điện phòng nổ là gì? Khi nào bắt buộc dùng và chọn YBF3 hay YBE4?

Trả lời ngắn: Động cơ điện phòng nổ là động cơ có vỏ chịu được cháy nổ phát sinh bên trong mà không để tia lửa hay ngọn lửa lan ra ngoài môi trường xung quanh. Dùng bắt buộc ở những nơi có hơi cháy, khí cháy hoặc bụi dễ cháy như kho xăng dầu, nhà máy hóa chất và kho sơn. Dòng Winston đang bán có 5 model phòng nổ: YBF3-80M1-4 công suất 0,55 kW cho quạt hút, và 4 model YBE4 công suất 1,5–7,5 kW, hiệu suất IE4. Chọn đúng nghĩa là chốt đủ 4 điểm: công suất cần, tốc độ và số cực, cấp phòng nổ yêu cầu, và kiểu lắp.

1. Động cơ điện phòng nổ là gì

Động cơ điện phòng nổ vẫn là động cơ cảm ứng 3 pha bình thường bên trong: stator tạo từ trường quay, rôto quay theo, trục ra dẫn động thiết bị phía sau. Điểm khác nằm ở vỏ: vỏ động cơ phòng nổ dày và kín hơn, các mối ghép và hộp đấu dây được làm kín sao cho nếu bên trong phát sinh tia lửa hay cháy nổ nhỏ, ngọn lửa bị dập tắt ở khe hở của vỏ và không lan ra ngoài. Nói gọn: motor thường ngăn bụi và nước vào, motor phòng nổ ngăn lửa từ trong ra.

Ký hiệu trên model YBF3-80M1-4 là Ex d IIB T4, đọc thành 3 phần. Chữ Ex d nghĩa là vỏ chống nổ, tức vỏ chịu được áp lực cháy nổ bên trong. Chữ IIB là nhóm khí mà vỏ này dùng được, gồm các khí cháy thường gặp trong nhà máy hóa chất và kho xăng dầu. Chữ T4 là nhóm nhiệt, giới hạn nhiệt độ bề mặt vỏ khi chạy. Cả 3 phần phải khớp với yêu cầu của khu vực lắp đặt thì motor mới đúng chuẩn cho vị trí đó. Cả YBF3 và YBE4 đều đạt cấp bảo vệ IP55; cấp bảo vệ IP là gì đã giải thích riêng, bài này không nhắc lại.

2. Khi nào bắt buộc dùng động cơ phòng nổ

Động cơ phòng nổ là bắt buộc khi khu vực đặt máy có hơi cháy, khí cháy hoặc bụi dễ cháy thường xuyên xuất hiện trong không khí. Kho xăng dầu và trạm xăng là ví dụ rõ nhất: hơi xăng bay lên quanh bồn chứa và đường ống, chỉ cần một tia lửa nhỏ cũng đủ gây cháy. Nhà máy hóa chất, kho sơn và kho dung môi cũng vậy, vì hơi dung môi và hơi hóa chất tích tụ trong không gian kín. Bụi dễ cháy cũng bắt buộc dùng motor phòng nổ: bụi gỗ ở xưởng chế biến gỗ, bụi bột ở nhà máy bột mì, bụi than ở kho than đều có thể bốc cháy khi gặp tia lửa trong không khí.

Người quyết định có bắt buộc hay không là hồ sơ thiết kế và đánh giá an toàn của chính nhà máy đó, vì mỗi khu vực được xếp loại nguy cơ cháy nổ riêng theo loại chất cháy và mức độ xuất hiện. Nếu hồ sơ ghi khu vực yêu cầu thiết bị phòng nổ thì phải dùng động cơ phòng nổ dù motor thường vẫn đủ công suất; lắp motor thường vào vị trí đó là sai, không phải tiết kiệm. Ngược lại, xưởng cơ khí thường, kho hàng khô và nhà máy không có hơi cháy hay bụi dễ cháy thì không bắt buộc: động cơ điện thường đã đủ, vì môi trường xung quanh không có chất cháy để tia lửa châm ngòi. Nhầm lẫn thường gặp là mua motor phòng nổ cho mọi vị trí vì nghĩ càng an toàn càng tốt, trong khi chi phí và yêu cầu lắp đặt của dòng này cao hơn, nên chỉ dùng đúng nơi cần.

3. YBF3-80M1-4: model nhỏ cho quạt hút

Động cơ điện phòng nổ YBF3-80M1-4 là model phòng nổ nhỏ nhất đang bán: công suất 0,55 kW, tốc độ 1390 vòng/phút, 4 cực, điện áp 380V. Cấp phòng nổ công bố đầy đủ là Ex d IIB T4, cấp bảo vệ IP55, vỏ bằng nhôm đúc nên nhẹ và tản nhiệt tốt. Hiệu suất của model này là 80,7 phần trăm, hệ số công suất 0,75, khung 80M1, cấp cách điện F. Trọng lượng và kiểu lắp riêng của model hiện chưa công bố, cần kỹ thuật xác nhận khi chốt đơn.

Với 0,55 kW và 1390 vòng/phút, YBF3-80M1-4 hợp với tải nhỏ quay vừa phải, điển hình là quạt hút trong khu vực có hơi cháy. Quạt hút ở kho sơn hay kho hóa chất cần motor không phát tia lửa ra ngoài, và model này sinh ra cho đúng việc đó. Ngược lại, model này không kéo được tải lớn: bơm, máy nén hay máy sản xuất cần công suất từ 1,5 kW trở lên thì phải xem dòng YBE4 ở mục sau. Chọn YBF3 nghĩa là đã chốt cả hai điều kiện cùng lúc: môi trường cần phòng nổ và tải chỉ cần 0,55 kW ở tốc độ 1390 vòng/phút.

4. YBE4: 4 model IE4 công suất 1,5–7,5 kW

Dòng YBE4 gồm 4 model, đều là động cơ 3 pha 380V, 2 cực, cấp bảo vệ IP55, cấp cách điện F, kiểu lắp chân đế B3, mặt bích B5 hoặc kết hợp B3/B5/B35, hiệu suất IE4. Tốc độ riêng từng model theo catalogue Winston là 2890 vòng/phút ở model 1,5 kW, 2915 vòng/phút ở model 4 kW, 2925 vòng/phút ở model 5,5 kW và 2925 vòng/phút ở model 7,5 kW. Cả 4 model đều quay nhanh, gần 2900 vòng/phút, nên hợp với máy cần tốc độ cao như quạt và bơm ly tâm, khác hẳn YBF3 quay 1390 vòng/phút.

Cấp phòng nổ của dòng YBE4 là Ex d IIB T4 Gb theo cấp dòng, tức cùng nhóm khí IIB và nhóm nhiệt T4 như YBF3. Cấp phòng nổ ghi riêng trên tem từng model hiện chưa công bố, nên khi chốt đơn cần kỹ thuật đối chiếu tem của đúng model sẽ giao. Động cơ phòng nổ IE4 7,5 kW là model lớn nhất của dòng này. Về hiệu suất, IE4 cao hơn IE3 một bậc theo chuẩn GB18613-2020, nhưng bài này không quy ra số tiền điện tiết kiệm được vì không có con số nào được công bố.

5. Chọn YBF3 hay YBE4: 4 câu hỏi chốt model

Câu hỏi thứ nhất là công suất cần bao nhiêu. Tải chỉ cần 0,55 kW thì chọn YBF3-80M1-4; tải cần từ 1,5 kW tới 7,5 kW thì chọn YBE4 theo đúng công suất cần, không chọn thừa quá nhiều vì motor chạy non tải tốn điện hơn motor vừa đủ. Câu hỏi thứ hai là tốc độ cần bao nhiêu. YBF3 quay 1390 vòng/phút còn YBE4 quay gần 2900 vòng/phút, nhanh hơn khoảng gấp đôi, nên thiết bị dẫn động phải chịu được tốc độ đó; quạt thiết kế cho 1390 vòng/phút mà lắp motor 2925 vòng/phút thì lưu lượng và độ ồn đều thay đổi.

Câu hỏi thứ ba là thiết bị dẫn động là gì. Quạt hút nhỏ trong khu vực có hơi cháy là đúng đất của YBF3, còn bơm ly tâm và quạt cần quay nhanh với công suất từ 1,5 kW trở lên là đất của YBE4. Câu hỏi thứ tư là kiểu lắp. YBE4 có đủ 3 kiểu chân đế B3, mặt bích B5 và kết hợp B3/B5/B35, còn kiểu lắp riêng của YBF3 hiện chưa công bố nên phải gửi mặt lắp và ảnh tem máy cũ để kỹ thuật xác nhận trước khi chốt. Mở trang danh mục động cơ chống cháy nổ để đối chiếu đủ 5 model phòng nổ đang bán.

6. Câu hỏi thường gặp

Động cơ phòng nổ có chống cháy hoàn toàn không?

Không. Động cơ phòng nổ không ngăn cháy nổ phát sinh bên trong, mà vỏ của nó chịu được cháy nổ đó và không để tia lửa hay ngọn lửa lan ra ngoài môi trường xung quanh. Vì vậy vẫn phải lắp đúng, đấu dây đúng trong hộp đấu dây kín và kiểm tra định kỳ; vỏ nứt hay nắp hộp đấu dây siết không kín đều làm mất khả năng phòng nổ của motor.

IP55 trên motor phòng nổ nghĩa là gì?

IP55 là cấp bảo vệ chống bụi và nước tia, không phải chống ngâm nước. Bài cấp bảo vệ IP là gì giải thích chi tiết từng chữ số. Cần nhớ IP55 và cấp phòng nổ là hai chuẩn khác nhau: IP55 nói về bụi và nước vào trong, còn Ex d IIB T4 nói về lửa từ trong ra ngoài, nên một motor có IP55 chưa chắc đã là motor phòng nổ.

Có dùng YBE4 thay YBF3 được không?

Được, nhưng chỉ khi công suất và tốc độ đều phù hợp với thiết bị dẫn động. YBE4 nhỏ nhất đã là 1,5 kW, gần gấp 3 lần 0,55 kW của YBF3, và quay gần 2900 vòng/phút so với 1390 vòng/phút của YBF3. Nếu thiết bị chỉ cần 0,55 kW ở 1390 vòng/phút thì lắp YBE4 vào vừa thừa công suất vừa sai tốc độ. Đổi dòng chỉ vì cấp IE4 cao hơn mà không đối chiếu tốc độ là sai lầm thường gặp nhất khi thay motor phòng nổ.

Gửi thông tin gì để kỹ thuật chốt model?

Gửi công suất cần, tốc độ và số cực, cấp phòng nổ mà khu vực lắp đặt yêu cầu, kiểu lắp chân đế hay mặt bích, thiết bị dẫn động là bơm, quạt hay máy nào, và ảnh tem máy cũ nếu đang thay motor cũ. Kỹ thuật đối chiếu đủ các thông số này rồi mới chốt model, vì cùng công suất nhưng khác tốc độ hay khác kiểu lắp thì cụm vẫn không lắp vừa máy. Bài các loại động cơ điện đối chiếu nhóm phòng nổ với 4 nhóm còn lại để kiểm tra lại xem tải của mình có đúng thuộc nhóm phòng nổ hay không.