الکتروموتور

راه‌های حفاظت و نگهداری از الکتروموتور

راه‌های حفاظت و نگهداری از الکتروموتور

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 تعمیرات و نگهداری مناسب، 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: 

۱- 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

ولتاژ گذرا

۲- 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

عدم تعادل ولتاژ

۳- 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

اعوجاج هارمونیکی

۴- 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

بازتابها بر روی سیگنالهای PWM خروجی درایو

۵- 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

جریان سیگما

۶  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

اضافه‌بارهای عملیاتی

۷- ناهم محوری

ناهم‌محوری هنگامی رخ می‌دهد که شفت دوار موتور در راستای بار قرار نداشته باشد. 

ناهم محوری

ناهم محوری

۸  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

عدم تعادل شفت

۹ – 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)

شل و آزاد بودن شفت‌(Shaft looseness)

۱۰- 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

فرسودگی یاتاقان

۱۱ – 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

پایه (سطح اتکای) ضعیف

۱۲- 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

کشیدگی و کرنش لوله

۱۳ – 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

ولتاژ شفت

برنامه‌های مؤثر نگهداری

برنامه‌های مؤثر نگهداری، 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 به‌موقع 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 در‌همه‌جا استفاده می‌شوند و به‌طور فزاینده‌ای در حال پیچیده و تخصصی‌تر شدن هستند. نگهداشتن موتورهای درحال‌کار، 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 این زمینه به معنای تفاوت بین ازکار افتادگی‌های پرهزینه و بهبود زمان بهره‌برداری از سرمایه‎‌ها است. 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *