الکتروموتورها در سیستم‌های کنونی به‌عنوان بازوی اصلی و قلب تپنده هر کارخانه به شمار می‌روند و خرابی برنامه‌ریزی نشده آن‌ها یکی از علل تحمیل هزینه‌های بالا بر کارخانجات است. در همین راستا برنامه‌های تعمیر و نگهداری پیشگیرانه قابل اعتماد به‌خوبی می‌توانند باعث طولانی‌شدن عمر عملکرد الکتروموتورها و کاهش خسارات شوند. روش‌های متنوع نگهداری ممکن است برای هر نوع از موتور، کنترلر یا وسایل مرتبط با آن در تأسیسات وجود داشته باشد. شما باید بهترین روش‌ها را انتخاب کرده و سپس تعیین کنید که چگونه به بهترین وجه، اعمال آن روش‌ها مقدور خواهدبود. در این مقاله سعی‌کرده‌ایم علاوه بر بررسی علل و دلایل خرابی الکتروموتورها، بهترین راه‌های حفاظت و نگهداری از الکتروموتور را در اختیار شما بگذاریم.
هدف از تعمیرات و نگهداری، حفظ تجهیزات از خرابی زود هنگام، اطمینان از عملکرد مطلوب و به حداقل رساندن خرابی‌های غیرقابل پیش‌بینی است. با آگاهی از راه‌های حفاظت و نگهداری از الکتروموتور و تعمیرات آن، انرژی و بهره‌وری ماشین‌آلات بیشتر می‌شود.
علل خرابی الکتروموتورها
خرابی الکتروموتور معمولاً به دو دلیل عمده عارض می‌شود که عبارتند از شکست عایق سیم پیچ‌ها و فرسودگی یاتاقان‌ها، اما این دلایل خود معلول یکسری عوامل دیگر هستند که برخی از آن‌ها را در ادامه خواهیم گفت:
1- ولتاژ گذرا
ولتاژهای گذرا می‌توانند از منابع متعددی در داخل یا خارج کارگاه بیایند. این ولتاژهای گذرا که در دامنه و فرکانس متغیر هستند، می‌توانند باعث ایجاد فرسودگی یا شکست عایقی در سیم پیچ‌های الکتروموتور شوند. به دلیل ندرت وقوع و اینکه نشانه‌های آن ممکن است به روش‌های مختلف ظاهر شوند، یافتن منشأ این ولتاژهای گذرا می‌تواند مشکل باشد.
ولتاژ گذرا
2- عدم تعادل ولتاژ
سیستم‌های توزیع سه‌فاز اغلب بارهای تک‌فاز را تغذیه میکنند. یک عدم تعادل در توزیع بار می‌تواند باعث عدم تقارن در میان هر سه فاز شود. عامل بالقوه خرابی ممکن است در کابل‌کشی موتور، ترمینالموتور یا خود سیم‌پیچ‌ها باشد. این عدم تعادل می‌تواند منجر به تنشهایی در مدارهای هر فاز در یک سیستم توان سه‌فاز شود. در حالت معمول، ولتاژ هر سه‌فاز باید همواره در یک اندازه باشند.
عدم تعادل ولتاژ
3- اعوجاج هارمونیکی
هارمونیک‌ها منابع اضافی ناخواسته ولتاژها یا جریان‌های AC فرکانس بالا هستند که انرژی را به سیم پیچ‌های موتور اعمال میکنند. این انرژی اضافی برای گردش شفت موتور استفاده نمی‌شود بلکه در سیم پیچ‌ها سیرکوله شده و سرانجام در تلفات انرژی داخلی موتور مشارکت می‌کند. این تلفات به صورت حرارت پراکنده میشوندکه در طی زمان، توانایی عایقی سیم‌پیچ‌ها را تخریب خواهدکرد.
اعوجاج هارمونیکی
4- بازتابها روی سیگنالهای PWM خروجی درایو
بازتابها هنگامی تولید می‌شوند که یک عدم انطباق بین امپدانس بار و منبع وجود داشته باشد. عدم تطابق امپدانس می‌تواند به دلیل نصب نادرست، انتخاب نادرست اجزا و افت و پیری تجهیزات طی گذشت زمان رخ دهد.
بازتابها بر روی سیگنالهای PWM خروجی درایو
برای خرید و مشاهده محصولات الکتروموتور ضد انفجار با مشاورین ما تماس بگیرید.
5- جریان سیگما
جریان‌های سیگما ذاتاً جریان‌های پارازیتی(stray) هستند که درون یک سیستم سیرکوله می‌شوند. این جریان‌های گردان می‌توانند مسیر عبور خود را از طریق سیستم‌های حفاظت زمین ببندند و باعث افزایش دما در سیم‌پیچ‌ها شوند.
جریان سیگما
6 – اضافه‌بارهای عملیاتی
اضافه بار موتور هنگامی رخ می‌دهد که موتور تحت باری بیش از مقدار بار نامی خود باشد. اولین نشانه‌ای که با اضافه بار بروز می‌کند کشیدن جریان بیش از حد موتور، گشتاور ناکافی و داغ شدن زیاد آن است. حرارت بیش از حد موتور علت اصلی خرابی موتور است.
اضافه‌بارهای عملیاتی
7- ناهم محوری
ناهم‌محوری هنگامی رخ می‌دهد که شفت دوار موتور در راستای بار قرار نداشته باشد.
ناهم محوری
8 – عدم تعادل شفت
شرایطی است که در آن مرکز جرم جزء‌گردان، روی محور دوران قرار ندارد. به عبارت دیگر، یک نقطه سنگین «heavyspot» در جایی روی روتور است. اگرچه شما هرگز به صورت کامل نمیتوانید عدم تعادل موتور را حذف کنید، ولی می‌توانید تشخیص دهید که در چه زمانی در خارج از محدوده عادی خود قرار دارد و برای اصلاح آن چه اقدامی می‌توانید انجام دهید.
عدم تعادل شفت
حتما بخوانید: آشنایی با زون های حفاظتی و انواع حفاظت در تجهیزات ضد انفجار
9 – شل و آزاد بودن شفت(Shaft looseness)
شل و آزاد بودن وقتی رخ می‌دهد که فضای آزاد در بین قطعات وجود داشته باشد. شلی می‌تواند در محل‌های مختلفی رخ دهد.
شل و آزاد بودن شفت(Shaft looseness)
10- فرسودگی یاتاقان
یک یاتاقان خراب شده اصطکاک را افزایش می‌دهد، حرارت بیشتری تولید می‌کند و به علت مشکلات مکانیکی، روانکاری یا فرسودگی، راندمان پایین‌تری دارد.
فرسودگی یاتاقان
11 – پایه(سطح اتکای) ضعیف
پایه ضعیف اشاره به شرایطی دارد که در آن پایه نصب یک موتور یا جزء‌گردان صاف و هموار نیستند یا سطحی که پایه روی آن نصب می‌شود و می‌نشیند هموار نیست. این شرایط می‌تواند منجر به کشیدگی بیشتر یا ناهم‌محوری شود.
پایه (سطح اتکای) ضعیف
12- کشیدگی و کرنش لوله
کشیدگی و کرنش لوله به شرایطی گفته می‌شود که تنش‌های جدید، کشیدگیها و نیروهایی روی بقیه تجهیزات می‌آورد و شرایط ناهم‌محوری ایجاد می‌کند.
کشیدگی و کرنش لوله
13 – ولتاژ شفت
هنگامی‌که ولتاژهای شفت موتور از توانایی عایقی گریس یاتاقان افزایش پیدا کنند، جریان‌های تخلیه الکتریکی به بلبرینگ برقرار شده که در نتیجه آن باعث ایجاد چاله و ناصافی در قاب یاتاقان می‌شود.
ولتاژ شفت
حتماً بخوانید: راهنمای خرید الکتروموتور
برنامه‌های مؤثر در نگهداری الکتروموتور
برنامه‌ها و راه‌های حفاظت و نگهداری از الکتروموتور، بر قابلیت، کارایی و بهره‌وری تأثیر میگذارد:
- کنترل و بازدید ظاهری از وضعیت پوسته و بدنه الکتروموتور و اطمینان از عدم وجود هر نوع خوردگی، ترک‌خوردگی و پوسیدگی آن‌ها.
- بازدید و کنترل از وضعیت درپوش کابل‌ها و سرسیم‌های داخل جعبه و اطمینان از نظر عدم سوختگی، ترک‌خوردگی و پوسیدگی آن‌ها.
- رطوبت‌زدایی و تمیزکردن سیم‌پیچی استاتور و بالابردن مقاومت عایقی سیم‌پیچی توسط شارلاک زنی(ترمیم لاک سیم) و تست مجدد مقاومت عایقی و اطمینان از مناسب و کافی بودن مقدار عایقی سنجیده شده.
- تمیز کردن سطح و محور(شفت) روتور از هرگونه آلودگی و اصلاح قسمتهای صدمه دیده و ساییده شده.
- بازدید، کنترل و بررسی وضعیت بلبرینگ‌ها و تعویض آن‌ها(درصورت نیاز) تحت نظارت متخصص مجرب و با تجربه.
- تمیزکاری: آلودگی و خاک گرفتگی از طریق جذب به عایقهای موتور نفوذ پیدا می‌کند و این باعث می‌شود که روغن روانکاری آلوده شده و موجب آسیب‌دیدگی یاتاقان‌ها شود. تجمع آلودگی در فن و دهانه ورودی موتورباعث افزایش دمای موتور شده که این امر موجب کاهش کارایی و طول عمر موتور می‌شود.
- روانکاری: به طور کلی موتورها باید به‌صورت دوره‌ای روانکاری شوند. عدم روانکاری به موقع باعث افزایش اصطکاک و آسیب‌دیدگی می‌شود.
- ارتعاش: افزایش قابل‌توجه یا تغییر ارتعاش موتور به منزله وجود مشکل در یاتاقان، عدم تعادل بار، خم‌شدن، کوپلینگ نامناسب یا نوسان برق است. کشش تسمه و عدمتوازن می‌تواند قدرت مصرفی برق را بالا برده و باعث کاهش طول عمر موتور شود.
- تست ولتاژ: به کارگیری موتورها در خارج از رنج طراحی شده یا کمتر از ده درصد ولتاژ نامی باعث کاهش کارایی و طول عمر موتور می‌شود. نوسان ولتاژ باعث آمپر کشیدن بیش از حد موتور و درنتیجه افزایش درجه حرارت می‌شود و نیز افت توان موتور را به طور فزاینده افزایش می‌یابد. زمانی‌که موتور درحال کارکردن است، اندازه‌گیری ولتاژ مسیر می‌شود.
- تست عایق: تست مقاومت موتورهای کارکرده براساس یک روش ثابت می‌تواند پیش‌بینی مهمی در تست کارکرد موتورها داشته باشد. ثبت طولانی مدت تست عایق‌ها می‌تواند معیار درجه‌بندی عایق‌ها به شمار آید. به‌دلیل برقراری کیفیت عایق‌ها باید تست آن‌ها یک یا دو بار در سال انجام پذیرد .
سخن پایانی
الکتروموتورها در محیط‌‌های صنعتی در همه‌جا استفاده می‌شوند و به طور فزاینده‌ای در حال پیچیده و تخصصی‌تر شدن هستند. نگهداشتن موتورهای درحال کار، در پیک عملکرد کاری خود، یک چالش جدی است. خیلی مهم است که به یاد داشته باشیم مشکلات مرتبط با موتور و درایو به یک دلیل خاص محدود نمی‌شود و مشکلات الکتریکی و مکانیکی هر دو می‌توانند باعث خرابی موتور شوند. مجهزشدن به دانش درست در مورد راه‌های حفاظت و نگهداری از الکتروموتور به معنای تفاوت بین از کار افتادگی‌های پرهزینه و بهبود زمان بهره‌برداری از سرمایهها است.