تست و ارزیابی عملکرد الکتروموتور

الکتروموتورها در صنایع کاربردهای متنوع و گسترده ای دارند. از این رو صحت عملکرد آنها بر فرایندهای صنعتی تاثیر بسزایی می گذارد. این تجهیزات در طول زمان فرسوده و خراب می شوند و به رسیدگی و سرویس های دوره ای منظم نیاز دارند. اطلاع از روش های تست برای عیب یابی الکتروموتور به موقع اهمیت بسیار زیادی دارد. زیرا در این صورت این تجهیزات کم تر خراب می شوند و از عمر مفید بالاتری برخوردار خواهند شد.

انواع تست های الکتروموتور

انواع تست های الکتروموتور شامل دو دسته اصلی تست های الکتریکی و مکانیکی هستند. در تست های الکتریکی برای ارزیابی سلامت سیم پیچ و عایق ها، پارامترهایی نظیر مقاومت عایقی و آنالیز امضای جریان بررسی می شوند.

در تست های مکانیکی با استفاده از روش های خاص مثل آنالیز ارتعاشات و ترموگرافی، مشکلاتی نظیر عدم بالانس، ناهمراستایی و خرابی یاتاقان ها ارزیابی می شوند. تست های الکتریکی و مکانیکی باید به صورت دوره ای و در بازه های زمانی مشخصی صورت بگیرد. زیرا در این صورت با تشخیص زود هنگام برخی مشکلات، از ایجاد خرابی های بزرگ و افزایش هزینه های تعمیر الکتروموتور جلوگیری می شود.

در واقع یکی از مهم ترین اقدامات برای نگهداری و استفاده درست از الکتروموتورها شناخت انواع و نحوه تست آنها است. زیرا با استفاده از روش های مختلف تست الکتروموتورها می توان در رابطه با صحت و عملکرد آنها اطلاعات ارزشمندی به دست آورد و از بروز مشکلات جدی در این تجهیزات جلوگیری کرد . در ادامه این مطلب روش های مختلف تست الکتروموتورها و نحوه انجام آنها مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

تست LCR الکتروموتور: اهمیت و روش های انجام

یکی از مهم ترین و کاربردی ترین روش ها برای تست الکتروموتور، روش LCR است. در این روش با استفاده از ابزار خاصی به نام LCR میزان مقاومت الکتریکی، ظرفیت خازن و آندوکتانس سلف موتور مورد ارزیابی قرار می گیرد. LCR یک ابزار کوچک است و با برق یا باتری کار می کند.

از این وسیله به عنوان خازن سنج، ضلع سنج یا آندوکتانس دیجیتال نیز یاد می شود. LCR عملکرد کاملاً سریعی دارد. با آن می توان به راحتی میزان ظرفیت خازن، آندوکتانس سلف و مقاومت را اندازه گیری کرد.

LCR از نظر عملکرد در دو نوع آنالوگ و دیجیتال وجود دارد. از نظر ابعاد نیز شامل دو نوع دستی و رایانه رومیزی است. LCR آنالوگ شامل همان مدل های قدیمی است و یک صفحه مدرج دارد. مدل آنالوگ این وسیله در مقایسه با مدل های دیجیتال قیمت پایین تر و مصرف انرژی کمتری دارد. منتهی امکانات و قابلیت های LCR دیجیتال بیشتر است. پس مدل دیجیتال در نسبت به آنالوگ برای تست الکتروموتورها بهتر و کاربردی تر می باشد.

در واقع LCR دیجیتال مدل جدید این ابزار محسوب می شود و دارای صفحه نمایش ال سی دی است. از این رو کاربری بسیار ساده و راحتی دارند. همچنین سرعت و دقت کار با آنها بالا است. با استفاده از این وسیله می توان میزان آندوکتانس، ظرفیت مقاومت، ضریب تلفات فاکتور، کیفیت جریان ولتاژ، زاویه بین جریان و ولتاژ رسانایی و غیره را به راحتی بررسی و ارزیابی کرد.

تست ارتعاشات (Vibration Test) الکتروموتور

یکی دیگر از روش های بسیار کاربردی برای بررسی و عملکرد سلامت الکتروموتورها تست ارتعاشات است. با استفاده از این تست می توان خیلی راحت و سریع بسیاری از مشکلات احتمالی این تجهیزات را قبل از جدی تر شدن شناسایی و برطرف کرد.

در واقع تست ارتعاشات نقش بسیار موثری در تشخیص به موقع ایرادها جزئی دارد. همچنین با این تست به راحتی می توان از ایجاد خرابی های پرهزینه در الکتروموتورها جلوگیری کرد.

برای استفاده از روش ارتعاشات ابتدا باید سنسورهای ارتعاش را روی نقاط کلیدی الکتروموتور نظیر بلبرینگ ها، یاتاقان ها، بدنه موتور و قسمت های متصل به شفت متصل نمود. سپس باید موتور را روشن کرد تا سنسورهای ارتعاشات داده ها را جمع آوری کنند. آنگاه داده ها را به صورت سیگنال های الکتریکی به دستگاه جمع آوری داده بفرستند. لازم به ذکر است که این تست را می توان در شرایط عادی یا در صورتی که موتور تحت بار است انجام داد.

در مرحله بعدی باید داده ها را با استفاده از نرم افزارهای تخصصی تحلیل و ارزیابی کرد. تحلیل داده ها شامل موارد مختلفی نظیر تحلیل حوزه زمان، تحلیل حوزه فرکانس، نمایش طیفی و تفسیر نتایج است.

رایج ترین کاربرد این تست شخیص به موقع خرابی های یاتاقان، نظیر خرابی قفسه ها، خرابی ساچمه ها و رک رینگ های داخلی و خارجی می باشد. همچنین با آن می توان لقی یاتاقان ها را نیز به موقع شناسایی و برطرف کرد.

علاوه بر موارد فوق با استفاده از این روش می توان پارامترهای دیگری نظیر عدم بالانس الکتروموتور، هم راستا نبودن شفت موتور با شفت دستگاه متصل به آن، لقی مکانیکی و وجود لقی در پایه موتور فونداسیون، اتصالات و قسمت هایی که منجر به ایجاد ارتعاش و فرکانس در سرعت و شتاب های بالا می شود را شناسایی و برطرف کرد.

وکیوم و رزین VPI در سیم پیچی الکتروموتور

وکیوم و رزین VPI به معنی تزریق اشباع تحت خلا و فشار است. این روش یکی از بهترین و پیشرفته ترین روش ها برای عایق بندی سیم پیچی الکتروموتور به شمار می رود. در واقع با استفاده از این فرایند رزین های عایق کننده سیم پیچی به عمق سیم پیچ الکتروموتور نفوذ می کنند.

به همین دلیل با استفاده از این روش می توان میزان مقاومت سیم پیچی الکتروموتورها را تا حدود زیادی بالا برد. در این روش تمام فضاهای خالی بین هسته سیم پیچی، عایق ها و سیم های موتور با استفاده از عایق کننده رزین به طور کامل پر می شوند. به این ترتیب پس از انجام آن سیم پیچ به یک توده محکم یک پارچه و غیرقابل نفوذ تبدیل می شود.

کاربرد و مزایای وکیوم و رزین VPI

اصلی ترین و مهم ترین کاربرد وکیوم و رزین VPI از بین بردن حباب های هوا و پر کردن کامل فضاهای خالی موجود در سیم پیچ موتورها است. همانطور که در مطالب قبلی نیز عنوان شد، با استفاده از وکیوم رزین VPI می توان سیم پیچی الکتروموتورها را به یک توده محکم یکپارچه و غیر قابل نفوذ تبدیل کرد و از این طریق میزان مقاومت آن در برابر ارتعاشات و دیگر عوامل مخرب را تا حدود زیادی بالا برد.

استفاده از فرایند VPI برای الکتروموتورها تا حدود زیادی بر عملکرد و طول عمر آنها تاثیر می گذارد و عمر مفید آنها را افزایش می دهد. به طور کلی مهم ترین مزایای قابل ذکر برای این فرایند شامل گزینه های زیر است.

• افزایش دی الکتریک و قدرت عایقی سیم پیچ موتور

با انجام این فرایند هوا و رطوبت موجود در سیم پیچ موتور به طور کامل از بین می رود و جای آنها را رزین مقاوم می گیرد. به این ترتیب با رزین میزان مقاومت عایقی سیم پیچ موتور چند برابر می شود. بنابراین باید گفت که مزیت قابل ذکر برای این فرایند شامل افزایش دی الکتریک و قدرت عایقی موتور و کاهش احتمال ایجاد اتصالات کوتاه در موتور است.

• افزایش مقاومت مکانیکی

با استفاده از عایق مستحکم رزین به راحتی می توان سیم پیچ موتور را به یک واحد یکپارچه تبدیل کرد. در نتیجه حین کار موتور، سیم پیچ آن در برابر نیروهای الکترومغناطیسی، ارتعاشات و لرزش ها مقاوم می شود. همچنین در این صورت سیم ها کمتر در معرض شل شدگی و جابجایی قرار می گیرند.

• بهبود انتقال حرارت

دیگر مزیت قابل ذکر برای این منظور بهبود انتقال حرارت است. زیرا رزین در مقایسه با هوا هدایت حرارتی بهتری دارد. پس زمانی که فضاهای خالی موجود در سیم پیچی را به طور کامل پر می کند، حرارت در شرایط بهتری از سیم پیچ به بدنه و هسته موتور منتقل می شود. در نتیجه این اتفاق دمای موتور کاهش پیدا می کند و در شرایط خنک تری به فعالیت خود ادامه می دهد. به این ترتیب طول عمر سیم پیچ موتور و عایق های آن افزایش پیدا می کند.

• افزایش مقاومت موتور در برابر آلاینده ها

همانطور که عنوان شد رزین به عنوان یک پوشش و عایق قوی سیم پیچ را در بر می گیرد. رزین در برابر مواد شیمیایی و خورنده، رطوبت و روغن کاملا مقاوم است و این موارد نمی توانند از آن عبور کنند. در نتیجه با وجود آن دیگر رطوبت و آلاینده ها نمی توانند به داخل سیم پیچ راه پیدا کنند.

به این ترتیب با استفاده از این روش به راحتی می توان میزان مقاومت موتور و سیم پیچ آن را در برابر رطوبت و آلاینده ها مقاوم سازی کرد. به همین دلیل موتورهایی که با استفاده از روش وکیوم رزین VPIعایق بندی می شوند طول عمر بسیار بالاتری دارند. همچنین شرایط نگهداری و تعمیر آنها نیز راحت تر می شود.

• کاهش ارتعاش و سر و صدا

رزین سیم پیچ موتور را به بهترین شکل ممکن در محل نصب آن تثبیت می کند. به همین دلیل با استفاده روش وکیوم و رزین VPI به راحتی می توان ارتعاشات مکانیکی موتور و سر و صداهای ناشی از آنها را به کمترین حد ممکن رساند.

فرآیند وکیوم و رزین در سیم پیچی الکتروموتور

فرایند وکیوم و رزین در سیم پیچی موتور طی چند مرحله مختلف انجام می شود که این مراحل به ترتیب به شرح زیر هستند.

• پیش گرمایش

در اولین مرحله باید سیم پیچ از قبل عایق بندی شده موتور را در کوره های مخصوص دما قرار داد تا سیم پیش را در محدوده دمایی ۱۲۰ الی ۱۵۰ درجه سانتیگراد گرم شود. با پیش گرمایش سیم پیچ به راحتی می توان همه مواد فرار و رطوبت موجود در آن را از بین برد.

• خلع یا وکیوم

پس از پیش گرمایش سیم پیچ نوبت به مرحله خلع می رسد. در این مرحله سیم پیچ گرم شده در داخل مخزن VPI قرار می گیرد. به این ترتیب پمپ های خلاء قوی تمامی فضاهای خالی و هوای داخل مخزن سیم پیچ را تخلیه می کنند. آنگاه سیم پیچ به یک سطح خلاء بسیار بالا می رسد. پس از انجام این مرحله تمامی گازها و حباب های هوای موجود در بین سیم پیچ به طور کامل خارج می شود.

مدت زمان لازم برای انجام این مرحله بستگی به پیچیدگی و اندازه سیم پیچ دارد. به عبارت دیگر هر چقدر سیم پیچ ساختار پیچیده تر و اندازه بزرگ تری داشته باشد، مدت زمان خلاء گیری آن نیز افزایش پیدا می کند.

• تزریق رزین

تزریق رزی باید زمانی که هنوز سیم پیچ در خلا قرار دارد انجام بگیرد. برای این منظور معمولا از رزین وینیل استر، اپوکسی و یا پلی استر استفاده می شود. در این مرحله یک مخزن ذخیره به داخل مخزن VPI پمپ می شود تا سیم پیچ به طور کامل در رزین غوطه ور گردد. با وجود خلع، زین می تواند خیلی راحت به تمامی شکاف ها و منافذ سیم پیچ نفوذ کرده و آن را کاملاً احاطه کند.

• فشار

زمانی که سیم پیچ به طور کامل در رزین غوطه ور شد، پمپ با استفاده از گازهای بی اثر نظیر نیتروژن و یا فشار اتمسفوریک تحت فشار قرار می گیرد. تحت تاثیر این فرایند ریزترین و کوچک ترین فضاهای خالی موجود در سیم پیچ نیز به طور کامل با رزین پر شود و هیچ حباب یا هوایی در آن باقی نماند. برای آنکه رزین بتواند به طور کامل سیم پیچ را احاطه کند، سیم پیچ برای مدتی به حالت غوطه ور تحت فشار آن می ماند.

• تخلیه رزین

پس از اتمام مرحله فشار رزین اضافی موجود در مخزن VPI خارج و به مخزن ذخیره رزین بازگردانده می شود.

• پخت

در این مرحله باید سیم پیچ آغشته به رزین را از مخزن VPI خارج شود و در درون کوره پخت قرار بگیرد. سپس رزین در مجاورت دمای ۱۵۰ الی ۲۰۰ درجه سانتیگراد به طور کامل می پزد و سخت می شود. به این ترتیب رزین پلیمریزه شده و به یک ماده جامد بسیار مقاوم و سخت تبدیل می شود. پس از انجام همه مراحل در نهایت سیم پیچ با یک عایق بسیار با کیفیت، یکپارچه و مقاوم برای نصب در موتور آماده است.

عایق کاری الکتروموتور فشار قوی

الکتروموتورهای فشار قوی در مقایسه با الکتروموتورهای معمولی ولتاژ بالاتری دارند. به عبارت دیگر ولتاژ نامی این الکتروموتورها بالاتر از ۱۰۰۰ وات است و معمولاً در صنایع سنگین و حساس نظیر صنایع نفت و گاز به کار می روند. حتی می توان گفت که این الکتروموتورها قلب تپنده صنایع بزرگ و خطرناک هستند. زیرا برای انجام فرایندهای تولید نقش کلیدی و موثری ایفا می کنند.

نوع عایق و نحوه عایق کاری الکتروموتور بر میزان مقاومت و عملکرد الکتروموتورهای فشار قوی تاثیر مستقیم می گذارد. از آنجایی که این موتورها در شرایط عملیاتی سخت استفاده می شوند نحوه و کیفیت عایق کاری آنها اهمیت فوق العاده ای دارد و بر مقاومت موتور و همچنین ایمنی و قابلیت اطمینان آن تاثیر مستقیم می گذارد. پس عایق کاری این تجهیزات بسیار مهم است.

نوع و نحوه عایق کاری موتور فشار قوی با طول عمر آن رابطه مستقیم دارد. به عبارت دیگر هر چقدر کیفیت عایق کاری سیم پیچ موتور فشار قوی بهتر و با کیفیت تر باشد در مقابل طول عمر و عملکرد موتور نیز فزایش پیدا می کند.

اصول عایق کاری الکتروموتورهای فشار قوی

برای عایق کاری موتورهای فشار قوی در مقایسه با موتورهای معمولی از روش های بسیار پیشرفته تری استفاده می شود. به همین دلیل عایق کاری این موتورها الزامات سختگیرانه و اصول خاص خود را دارد. در واقع عایق کاری الکتروموتورهای فشار بالا یک فرایند بسیار پیچیده و کاملاً علمی و تخصصی است. حتی یکی از فرایندهای مهم مهندسی برق فرایند عایق کاری موتورهای فشار قوی است. به طور کلی مهم ترین و اصلی ترین اصول عایق کاری موتورهای فشار قوی به شرح زیر است.

• استفاده از سیستم عایقی چند لایه

عایق موتورهای فشار قوی بر خلاف موتورهای معمولی از یک سیستم عایقی چند لایه تشکیل می شود. به عبارت دیگر عایق موتورهای فشار قوی از چندین لایه عایقی با خواص و ویژگی های مختلف تشکیل شده است و هر لایه تشکیل دهنده آن وظایف خاص خود را دارد.

لایه های تشکیل دهنده عایق موتورهای فشار قوی شامل عایق اولیه، عایق شیار، عایق فازی و عایق بین سیم ها است. عایق اولیه به صورت مستقیم بر روی سیم های هادی که معمولاً از جنس مس یا آلومینیوم هستند قرار می گیرد.

این لایه در مقایسه با دیگر لایه ها در برابر تنش های الکتریکی تحمل و مقاومت بالاتری دارد و معمولاً با استفاده از مواد یا ترکیبات میکا و کاغذ با رزین های پلی استر یا اپوکسی تولید می شود. به طور کلی میکا مقاومت دی الکتریک بسیار بالایی دارد و از پایداری حرارتی عالی برخوردار است. به همین دلیل در حال حاضر بهترین گزینه برای عایق اولیه سیم پیچ موتورهای فشار قوی محسوب می شود.

عایق شیار برای عایق بندی دیواره های شیار هسته استاتور به کار می رود. این لایه نیز با استفاده از ترکیبات فایبرگلاس میکا و رزین و یا ورق های میکا تولید می شود. عایق فازی در الکتروموتورهای سه فازی بکار می رود و این لایه فازهای مختلف سیم پیچ موتورهای سه فاز را از یکدیگر جدا می کند. عایق بین سیم ها نیز در بین دوره های متوالی سیم پیچ قرار می گیرد.

• به کارگیری مواد با کیفیت و مقاوم برای عایق کاری

دیگر اصل مهم عایق کاری موتورهای فشار قوی استفاده از مواد عایقی درجه یک و با کیفیت است. همانطور که در مباحث قبلی نیز به این نکته اشاره شد میکا توان حرارتی عالی و مقاومت دی الکتریک بالایی دارد. به همین دلیل در حال حاضر یکی از بهترین و ایده آل ترین گزینه ها برای عایق کاری موتورهای فشار قوی محسوب می شود.

این عایق در قالب نوارهای میکافلیوم با استفاده از رزین های مناسب و درجه یک تولید می شود. علاوه بر میکا برای عایق کاری موتورهای فشار قوی گزینه های دیگری نیز به کار می روند که برخی از آنها شامل فایبرگلاس، رزین ها، نوارهای نیمه هادی و نوارهای محافظ کرونا هستند.

از فایبرگلاس برای تقویت مکانیکی حامل رزین و از رزین های اپوکسی و پلی استر برای پر کردن فضاهای خالی و افزایش مقاومت الکتریکی و مکانیکی سیم پیچ استفاده می شود. ناگفته نماند که رزین ها خاصیت چسبندگی بسیار بالایی دارند و برای استفاده در دماهای بالا بسیار مناسب هستند.

برای کنترل تنش های الکتریکی سطحی در ولتاژ های بالا و همچنین جلوگیری از تخلیه های جزئی و آسیب های ناشی از آنها، عایق نوارهای نیمه هادی در قسمت های انتهایی سیم پیچ مورد استفاده قرار می گیرند. محافظ کرونا نیز به منظور کاهش تمرکز الکتریکی و جلوگیری از تخلیه الکتریکی در هوا یا به عبارت دیگر پدیده کرونا در فرایند عایق کاری سیم پیچ موتورهای فشار قوی به کار می رود.

• فرایند وی پی آی یا وکیوم فشار وی پی آی

همانطور که در مباحث قبلی نیز به این نکته اشاره شد وکیوم فشار وی پی آی یکی از مهم ترین و اصلی ترین اصول عایق کاری موتورهای فشار قوی به شمار می رود. زیرا با استفاده از این فرایند تمامی فضاهای خالی موجود در سیم پیچ پر می شود. در نتیجه میزان مقاومت آن در برابر ارتعاش و رطوبت هوا تا حدود زیادی بالا می رود.

• کنترل دقیق فرایند کیفیت

دیگر اصل مهم در عایق کاری موتورهای فشار قوی کنترل دقیق فرایند و کیفیت است. در تمامی مراحل این فرایند باید از مواد اولیه مرغوب و درجه یک استفاده شود. همچنین فرایندهای پیچیده نظیر پخت و تزریق رزین نیز باید با رعایت تمامی نکات ایمنی و استانداردها و با دقت بسیار بالا صورت بگیرد. زیرا کوچک ترین اشتباه و نقص در فرایند عایق کاری موتورهای فشار قوی علاوه بر کاهش کیفیت موتور به شدت ایمنی آن را تحت تاثیر قرار می دهد.

• کلاس های عایقی و استانداردها

به طور کلی فرایند عایق کاری موتورهای فشار قوی باید با توجه به استانداردهای بین المللی IEC و NEMA انجام شود. در استانداردهای بین المللی کلاس های عایقی مختلفی نظیر H و F تعریف شده است. هر کدام از این کلاس ها برای عایق کاری بدون تخریب حداکثر دمای مجاز را تعیین می کنند. از این رو دیگر اصل مهم در این رابطه انتخاب کلاس عایقی مناسب با توجه به شرایط کاری موتور است. به عبارت دیگر فرایند عایق کاری موتور باید با توجه به شرایط کاری آن با استفاده از کلاس مشخصی صورت بگیرد.

اهمیت عایق کاری در افزایش عمر مفید الکتروموتور

با توجه به توضیحات عنوان شده در مبحث قبلی به جرات می توان گفت که نحوه و کیفیت عایق کاری به صورت مستقیم بر طول عمر موتور تاثیر می گذارد.

در صنایع تجهیزات مختلفی با موتورهای فشار بالا در تماس هستند. همچنین این موتورها توسط نیروهای انسانی هدایت می شوند. بنابراین باید گفت که کیفیت عایق کاری بر سلامت تجهیزات و ایمنی پرسنل نیز تاثیر می گذارد. عایق موتور از تماس ولتاژ بالا با بدنه موتور جلوگیری به عمل می آورد و با عایق کاری حرفه ای و استاندارد موتور پرسنل و همچنین تجهیزات متصل به موتور از شوک های الکتریکی و آسیب های ناشی از آن در امان می مانند.

همچنین عایق کاری با کیفیت از ایجاد اتصالات کوتاه جلوگیری می کند. به عبارت دیگر با وجود عایق، سیم پیچ ها و هسته آهنی موتور از یکدیگر ایزوله می شوند و احتمال عبور جریان از مسیرهای ناخواسته و ایجاد اتصالات کوتاه از بین می رود. به این ترتیب سیم پیچ نمی سوزد و موتور در معرض خرابی کامل قرار نمی گیرد.

باید گفت که عایق کاری حرفه ای در موتورهای فشار قوی، میزان تحمل آنها در تنش های الکتریکی و مکانیکی را تا حدود زیادی بالا می برد. بنابراین زمانی که سیم پیچ ها در حین کار موتور تحت نیروهای الکترومغناطیسی قرار بگیرند کمتر آسیب می بینند. زیرا همانطور که قبلاً نیز اشاره شد، با عایق کاری استاندارد سیم پیچ به یک واحد یکپارچه تبدیل می شود. پس میزان مقاومت آن در برابر آسیب های مکانیکی افزایش پیدا می کند.

ارزیابی سلامت الکتروموتور با تست ها و بررسی های دوره ای

سلامت موتور باید با استفاده از بررسی های دوره ای و تست ها در بازه های زمانی مشخص ارزیابی شود. زیرا در این صورت به راحتی مشکلات احتمالی در همان مراحل اولیه شناسایی و برطرف می شوند. در بسیاری از موارد عدم اقدام به موقع برای تعمیر خرابی های جزئی موتور را در معرض خرابی های پرهزینه و بزرگ قرار می دهد. اما می توان با ارزیابی سلامت موتور از طریق تست ها و بررسی های دوره ای از وقوع چنین مشکلاتی جلوگیری کرد. خلاصه با سرویس های دوره ای ایرادهای کوچک به موقع مشخص و برطرف می شوند.

برای ارزیابی و بررسی دوره ای موتورها روش های مختلفی نظیر بازرسی های چشمی، تست های الکتریکی، تست های مکانیکی و آنالیزهای تخصصی بکار می رود.

• بازرسی های چشمی

در بازرسی های چشمی و حسی با توجه به مشکلات ظاهری موتور می توان برخی از علائم خرابی های اولیه را شناسایی کرد. به عنوان مثال وجود مایعات خنک کننده، نشتی روغن، تغییر رنگ، ترک و شکستگی و همچنین تجمع آلودگی یا گرد و غبار بر سطح موتور می تواند نشانه ای از وجود خرابی در آن باشد. همچنین می توان با استفاده از بو کشیدن، گوش دادن، لمس کردن نیز متوجه برخی از خرابی های موتور شد.

به عنوان مثال می توان با لمس بدنه موتور، افزایش دمای غیرعادی آن را تشخیص داد. البته بدنه موتور را باید با احتیاط و رعایت نکات ایمنی لمس کرد. بررسی های ظاهری کم هزینه ترین و ساده ترین روش های شخیص مشکلات اولیه در موتور محسوب می شود.

• تست های الکتریکی

تست های الکتریکی با هدف ارزیابی سلامت اتصالات الکتریکی و عایق سیم پیچ ها انجام می شود. انجام این تست برای ارزیابی های دوره ای سلامت موتور بسیار مهم هستند. البته با استفاده از این تست ها می توان برخی مشکلات مربوط سیم پیچ را نیز شناسایی کرد. تست های الکتریکی شامل گزینه های مختلفی نظیر تست مقاومت عایقی، تست ضریب اتلاف دی الکتریک، تست پلاریزاسیون ایندکس، تست تخلیه جزئی، تست آنالیز امضای جریان، تست جریان هجومی و تست ولتاژ پله ای هستند.

ترموگرافی یک ابزار کاربردی برای انجام تست های الکتریکی است. از روش ترموگرافی برای شناسایی مشکلات الکتریکی موتور نظیر مقاومت بالا، اضافه بار، تست اتصالات استفاده می شود.

• تست های مکانیکی

تست های مکانیکی برای شناسایی مشکلات مکانیکی نظیر تهویه نامناسب و وجود استحکاک بیش از حد بین یاتاقان ها کمک گرفت. برای تست های مکانیکی نیز می توان از ترموگرافی کمک گرفت. برای این منظور باید توربین های حرارتی را برای فیلمبرداری و عکسبرداری روی سطح روتور و اجزای آن نصب کرد. سپس خیلی سریع و راحت مشکلات حرارتی موتور را شناسایی نمود.

در تست های مکانیکی وضعیت یاتاقان ها و کیفیت روغن روان کننده، نیز بررسی و آنالیز می شود. در سرویس های دوره ای برای آنالیز روغن موتور روش های خاصی نظیر آنالیز ذرات سایشی و بررسی خواص فیزیکی روغن بکار می رود.

بررسی نیاز به ارزیابی دوره ای الکتروموتور

همه موتورها به ارزیابی دوره ای نیاز دارند. منتهی این ارزیابی ها باید در بازه های زمانی مشخص و به صورت کاملاً برنامه ریزی شده صورت بگیرند. به عبارت دیگر بررسی های زیاد از حد و همچنین کم اهمیت هزینه های نگهداری موتورها را افزایش می دهد. برخی از بررسی ها و تست ها پرهزینه هستند و اصلاً برخی از موتورها به این بررسی ها و تست ها نیاز ندارند.

از طرف دیگر نجام به موقع تست های حیاتی و پرهزینه برای برخی موتورها نظیر موتورهای فشار قوی بسیار مهم است. حتی عدم توجه و اقدام به موقع برای بررسی های دوره ای موتورهای فشار قوی در برخی موارد با عواقب خطرناک و جبران ناپذیری به همراه خواهد بود.

بررسی نیاز به ارزیابی دوره ای موتور با توجه به عوامل و پارامترهای مختلفی نظیر میزان اهمیت موتور، شرایط عملیاتی، نوع موتور و طراحی آن، تاریخچه خرابی ها، هزینه تعمیر و تعویض قطعات و توصیه های سازنده مشخص می شود.

• توجه به اهمیت حیاتی موتور

موتورهای حیاتی نقش بسیار موثری در فرایند تولید دارند. بنابراین اگر این موتورها خراب شوند فرایند تولید به طور کامل متوقف می شود. همچنین خرابی برخی از موتورها با خطرات مالی گسترده، خطرات ایمنی و آسیب های زیست محیطی زیادی به همراه خواهد بود.

این دسته از موتورها حتماً باید در دوره زمانی مشخص مورد ارزیابی و سرویس قرار بگیرند. موتورهای اصلی پمپ های آب، موتورهای کمپرسور اصلی در صنایع پتروشیمی، موتورهای خنک کننده و موتورهای فن های اصلی در کارخانه های سیمان جزو موتورهای حیاتی محسوب می شوند و باید ماهانه و یا نهایتاً سه ماهه بازرسی سرویس و تعمیر شوند.

موتورهای نیمه حیاتی موتورهایی هستند که خرابی آنها موجب توقف موقت تولید و یا کاهش ظرفیت تولید می شود. معمولاً در بیشتر موارد می توان با یک جایگزین مناسب و یا تعمیر سریع موتور نیمه حیاتی مشکل را برطرف کرد. میزان حساسیت ارزیابی و سرویس های دوره ای این موتورها از نظر اهمیت در سطح متوسط قرار دارد و باید هر شش ماه یک بار یا نهایتاً سالانه باید یک بار سرویس شوند. موتورهای پمپ های پشتیبان نقاله های فرعی و فن های کمکی جزو موتورهای نیمه حیاتی هستند.

موتورهای غیر حیاتی نیز موتورهایی هستند که خرابی آنها بر فرایند تولید تاثیر چندان قابل توجهی ندارد. خرابی این موتورها معمولاً در اکثر موارد با صرف کمی هزینه برطرف می شود . حتی گاهی با هزینه ای اندک می توان موتور را تعویض کرد. موتورهای کوچک کارگاهی و پمپ های آب جزو موتورهای غیر حیاتی هستند و این موارد معمولاً به بررسی های چندان پیچیده ای نیاز ندارند. پس بازرسی های چشمی ساده نیز می تواند برای بررسی آنها کافی باشد.

• شرایط عملیاتی

معمولاً موتورهایی که با بار مداوم و سنگین و نزدیک به ظرفیت نامی خود کار می کنند استهلاک بیشتری دارند . به همین دلیل باید با دقت و حساسیت بالاتری در بازه های زمانی کوتاه بررسی و سرویس شوند.

همچنین موتورهایی که در معرض دماهای بسیار پایین و بالا قرار می گیرند، باید زود به زود بررسی شوند. زیرا روانکاری و عایق این موتورها به دلیل نوسانات شدید دما همواره در معرض آسیب قرار دارد.

موتورهایی که در معرض رطوبت و آلودگی هوا هستند و مواردی که به صورت مکرر راه اندازی می شوند نیز جزو موارد حساس بوده و باید زود به زود مورد بررسی قرار بگیرند. آن دسته از موتورهایی که در نزدیکی تجهیزات لرزان نصب می شوند نیز نیاز به سرویس های زود به زود دارند و معمولاً در معرض خرابی های بیشتری هستند.

• طراحی موتور

موتورها از نظر طراحی در دو نوع مختلف فشار قوی و معمولی تولید می شوند. به طور کلی موتورهای فشار قوی به دلیل پیچیدگی عایق کاری و ولتاژ های بالا به تست های الکتریکی پیشرفته و پایش دقیق تری نیاز دارند.

• سن موتور و تاریخچه خرابی ها

موتورهای قدیمی نسبت به موتورهای جدید مستعد خرابی های بیشتری هستند. همچنین آن دسته از موتورهایی که سابقه خرابی های مکرر دارند باید برنامه ارزیابی دقیق تری برای آنها وجود داشته باشد.

نتایج تست ها و استفاده از آنها برای پیشگیری از خرابی

نتایج تست ها برای پیشگیری از خرابی الکتروموتورها اهمیت بسیار بالایی دارد‌. زیرا با استفاده از این تست ها به راحتی می توان مشکلات و ایرادات کوچک در الکتروموتورها را به موقع شناسایی و از تبدیل شدن آن ها به مشکلات جدی جلوگیری کرد.

به عنوان مثال، با استفاده از نتایج تست های عایقی می توان کاهش مقاومت و تخریب عایق را به موقع شناسایی و برطرف نمود. عایق سیم پیچ الکتروموتورها معمولاً در برابر تنش های الکتریکی، آلودگی، رطوبت و حرارت دچار فرسودگی می شود.

تست های عایقی زودهنگام این تخریب ها را شناسایی می کنند. با شناسایی به موقع تخریب های عایقی، می توان از ایجاد اتصالات کوتاه در الکتروموتور و عواقب غیرقابل جبران آنها جلوگیری به عمل آورد. همچنین می توان با استفاده از نتایج به دست آمده، برای تعمیرات به موقع برنامه ریزی های مناسبی را آماده کرد.

با استفاده از نتایجی که از تست های الکتریکی به دست می آید، می توان به موقع متوجه اتلاف انرژی در عایق ها شد. سپس با انجام تدابیر پیشگیرانه، از ایجاد خرابی های جدی تر و پرهزینه تر جلوگیری کرد.

در نتایجی که با استفاده از اندازه گیری سطح ارتعاشات موتور به دست می آید نیز، ارتعاشات غیرعادی و همچنین دلایل و علت آن ها بررسی و برطرف می شود. به طور کلی، نتایج حاصل از تست ها برای جلوگیری از ایجاد خرابی های مکانیکی، الکتریکی و فنی الکتروموتورها بسیار مؤثر و کارآمد هستند. همچنین با استفاده از این تست ها می توان میزان مصرف انرژی موتورها را در حد بهینه ای حفظ کرد و در طولانی مدت از آن ها بهتر و مؤثرتر بهره برد.

سوالات متداول

1. تست LCR الکتروموتور چه پارامترهایی را اندازه گیری می کند؟

تست LCR پارامترهایی نظیر مقاومت الکتریکی، ظرفیت خازنی و اندوکتانس سلف را اندازه گیری می کند.

۲. هدف اصلی تست ارتعاشات در الکتروموتور چیست؟

هدف اصلی از تست ارتعاشات در الکتروموتور شناسایی مشکلات مکانیکی مانند عدم بالانس، ناهمراستایی و خرابی یاتاقان ها قبل از جدی شدن است.

۳. فرآیند وکیوم و رزین VPI چه کاربردی دارد؟

فرآیند وکیوم و رزین VPI به منظور عایق بندی حرفه ای سیم پیچی الکتروموتور برای افزایش مقاومت در برابر عوامل مخرب و بهبود عملکرد موتور برای سیم پیچ انجام می شود.

۴. ضرورت عایق کاری الکتروموتورهای فشار قوی چیست؟

عایق کاری الکتروموتورهای فشار قوی برای حفظ سلامت موتور، ایمنی پرسنل و قابلیت اطمینان سیستم بسیار ضروری است.

۵. در عایق کاری موتورهای فشار قوی چه متریالی استفاده می شوند؟

برای عایق کاری موتورهای فشار قوی از متریال های مختلفی نظیر میکا، فایبرگلاس، رزین های اپوکسی و پلی استر، نوارهای نیمه هادی و محافظ کرونا استفاده می شود.

۶. چگونه می توان سلامت موتور را با بررسی های چشمی ارزیابی کرد؟

با مشاهده علائمی مانند نشتی روغن، تغییر رنگ، ترک، شکستگی، تجمع آلودگی و همچنین با گوش دادن به صداها و لمس کردن قسمت های موتور می توان سلامت موتور را بررسی کرد.

۷. چه عواملی در تعیین نیاز به ارزیابی دوره ای موتور نقش دارند؟

برای تعیین نیاز به ارزیابی دوره ای موتور باید پارامترهای مختلفی نظیر اهمیت حیاتی موتور، شرایط عملیاتی، نوع و طراحی موتور، تاریخچه خرابی ها و توصیه های سازنده را در نظر گرفت.