عیب یابی موتورهای الکتریکی و رفع مشکل آن با روش های جدید
عیب یابی موتورهای الکتریکی یکی از موارد پرهزینه در صنایع کوچک، متوسط و حتی بزرگ نگه داری و تعمیرات موتورهای الکتریکی می باشد، این موتورها اکثرا بخاطر Alignment نامناسب با بار دچار مشکل می شوند، این درحالیست که موتور به خودی خود هیچگونه مشکلی نداشته و تنها علت به وجود آمدن مشکل عدم نصب با دقت بالا می باشد، طول عمر موتورهای سبک و نیمه سنگین در صنایع مختلف بین ۲ تا ۴ سال می باشد به همین دلیل داشتن دانش عیب یابی این موتورها به شدت کاربردی بوده و می تواند در هزینه های ایجاد شده در درازمدت صرفه جویی نماید.
مقدمه
یافتن عیب در موتورها را می توان به تشخیص نوع بیماری یک مریض توسط پزشک تشبیه نمود تا پزشک مشکل را به درستی تشخیص ندهد کار مهمی را برای بهبود بیمار نمی تواند انجام دهد و تمام نسخه هایی که می نویسد احتمالاً تأثیری در بهبود او نخواهد داشت و به همین ترتیب اگر عیب اصلی ماشین شناخته نشود؛ یا ماشین را نمی توان تعمیر نمود و یا اگر از عیب اصلی مشکل دیگری پدید آمده باشد و ما مشکل دوم را برطرف نماییم هیچ تضمینی وجود ندارد که مجددا مشکل دیگری به وجود آید و ماشین مجددا معیوب گردد.
مثلاً اگر محور موتور لنگی داشته باشد بلبرینگ ها بوش ها را خراب خواهند کرد و اگر بجای رفع عیب اصلی یعنی؛ رفع کجی محور موتور فقط به تعویض بلبرینگ ها یا بوش ها بپردازیم چون محور موتور همچنان کج است دوباره بعد از مدتی رتور، بوش ها و بلبرینگ ها را خراب خواهد کرد یا مثالی دیگر موتوری می باشد که به دلیل کشیدن جریان زیاد دچار سوختگی سیم پیچ شده است در این حال اگر فقط به تعویض سیم پیچی اکتفا کنیم مجدداً بعد از مدتی موتور دوباره خواهد سوخت.
اگرچه کسب مهارت در عیب یابی بیشتر حاصل کار عملی می باشد نه با خواندن کتاب و جزوه، اما به هر حال دانستن برخی نکات کلی و عمومی در این رابطه برای کسانیکه تازه می خواهند این کار را شروع کنند بسیار مفید خواهد بود.
روش های نوین عیب یابی
حوزه عیب یابی موتورهای الکتریکی (Fault Diagnosis) همواره در حال تغییر و پیشرفت می باشد و این تغییرات را به راحتی می توان با رهگیری مقالات ثبت شده در چند سال اخیر مشاهده کرد؛ نمونه های ساخته شده به قدری کاربردی می باشند که می توانند برای تشخیص خطا در ترانسفورماتورها نیز بکار بروند. در این دستگاه ها از سنسور های حساس استفاده می شود و معمولا سعی می کنند با اندازه گیری لرزش و انجام محاسبات لازم Order (شماره) هارمونیک ایجاد شده در ماشین را بدست بیاورند و بر اساس آزمایشاتی که قبلا انجام شده و علت به وجود آمدن هر هارمونیک جریان تعیین شده است، می توانند علت ایجاد هارمونیک و درنهایت دلیل لرزش نامتعارف را حدس بزنند که به عنوان مثال می تواند اتصال فاز به بدنه باشد.
روش های بکار رفته در عیب یابی ماشین های الکتریکی به سمتی می روند که مهندسین دیگر نیازی به باز کردن قطعات ماشین از هم نداشته باشند بلکه از بیرون به راحتی بتوانند مشکل را با قطعیت بالا مشخص نمایند. با این حال روش های گفته شده در حال حاضر امکان راه اندازی و تست در کشور ما بدلایل متعددی از جمله؛ سرمایه، دانش مورد نظر، تخصص ساخت و … را ندارند. در ادامه روش های کاربردی تشخیص مشکل و عیب یابی موتورهای الکتریکی که سالیان متمادیست در حال استفاده می باشند را باهم بررسی خواهیم نمود.
تئوری عیب یابی
برای تشخیص مشکل موتور روش های مختلفی وجود دارد برخی عیب ها را فقط با مشاهدات عینی می توان تشخیص داد، تعداد دیگری را از روی تغییر خصوصیات الکتریکی و عده ای را با صدای مخصوصی که در هنگام کار تولید می نمایند، بنابراین تئوری عیب یابی را به طرق مختلف می توان بیان نمود که ما در اینجا در بخش عیب های مکانیکی از روش مشاهدات عینی و آزمایش با دست و در بخش عیب های الکتریکی از روش تغییر خصوصیات الکتریکی که ایجاد می شوند برای عیب یابی ماشین ها استفاده خواهیم کرد.
روش های عیب یابی موتور الکتریکی
بطور کلی هر وسیله الکتریکی دو نوع عیب عمده می تواند پیدا کند:
- الف: عیب در قطعات مکانیکی (عیب مکانیکی)
- ب: عیب در مسیر جریان (عیب های الکتریکی)
تشخیص عیب های مکانیکی و رفع آنها
عیب های مکانیکی ناشی از خرابی قطعات متحرک و غیرمتحرک می باشند این قطعات که به دلایل مختلفی ممکن است خراب شوند باید تعمیر و یا تعویض نمود در اینجا به برخی از این خرابی ها و دلایل عمده آنها اشاره خواهیم کرد.
الف) شکستگی بدنه درپوش ها (قالپاق ها)
شکستگی بدنه یا درپوش ها معمولاً در اثر ضربه های ناگهانی ناشی از برخورد جسمی به ماشین، فشار زیاد از حد وسیله ای بر روی بدنه و قالپاق ها و یا عواملی نظیر این ها بوجود می آید، شکستگی بدنه یا درپوش ها باعث می شود که حجم قطعه شکسته شده کمی افزایش یابد و یا شکسته شدن در بعضی مواقع باعث به هم خوردن تعادل ماشین می شود و تعدادی از قطعات متحرک و غیر متحرک آن جابجا می شوند.برای تشخیص این عیب باید تمامی قسمت های بدنه و در پوش ها را دقیقاً وارسی نمود و در صورت مشاهده ترک یا شکستگی در بدنه باید بدنه را در صورت امکان جوش داده و در صورت مشاهده شکستگی در قالپاق ها باید آنها را تعویض نمود.
بنابراین در هر موتور معیوب باید ابتدا بدنه و درپوش ها را کاملاً بازدید کرد و در صورت سالم بودن آنها به سراغ عیب های دیگر رفت.
ب) خرابی بلبرینگ ها – پوش ها – یاتاقان ها
قطعات فوق دو وظیفه مهم را در موتورها به عهده دارند اولی؛ نقش تکیه گاه و تحمل فشار مربوطه و دومی؛ کم کردن اصطکاک بین قطعات ثابت و متحرک. لذا بی عیب بودن و نگهداری صحیح، نقش مهمی در کارکرد مناسب موتور دارد از این نظر بازرسی منظم، روغنکاری و سرویس مرتب آنها ضروری است. تناوب روغنکاری و گریس کاری به عوامل مختلفی از جمله؛ زمان کارکرد موثر، شرایط آب و هوایی و … بستگی دارد. معمولاً کارخانجات سازنده دستورالعمل مربوط به فواصل منظم روغنکاری، نوع روغن، گریسکاری، نوع گریس و شرایطی که موتور برای کارکردن ساخته شده است را در کاتالوگ دستگاه ذکر می کنند و باید تا جایی که ممکن است این دستورالعمل ها را دقیقاً اجرا نمود. در صورت خرابی وسایل فوق معمولاً موتور به سختی حرکت کرده، هنگام کار لرزشی غیرعادی دارد و یا در هنگام کار صدای غیرعادی از خود ایجاد می کند.
خرابی بلبرینگ ها، بوش ها و یاتاقان ها به سه دلیل عمده ذیل ممکن است پیش آید؛
- الف: نرسیدن به موقع روغن، گریس، روغن کاری یا گریسکاری نامناسب
- ب: استفاده از موتور در محیطی کثیف تر از آنچه موتور برای آن ساخته شده است
- ج: فشار و بار بیش از حد روی موتور
الف: نرسیدن به موقع روغن، گریس، روغن کاری یا گریسکاری نامناسب
در مورد روغنکاری و گریسکاری به موقع اولین چیزی که باید مورد توجه قرار گیرد دستورالعمل کارخانه سازنده است ضمناً باید روغنکاری با تناوبی که در دستورالعمل سرویس و نگهداری وسیله آمده است و با همان روغنی که کارخانه ذکر کرده است انجام گیرد، اگر روغن به موقع، به اندازه کافی و در نوع مناسب به این قطعات نرسد در محل سایش به هم و در اثر اصطکاک بیش از حد گرمای زیادی ایجاد می کنند که این گرما ممکن است است باعث انبساط و در نتیجه خرابی و شکستگی همان قطعات و حتی قسمت های دیگر موتور شود.
علاوه بر رعایت موارد بالا نکته دیگری که باید در نظر گرفته شود نوع نصب صحیح موتور است؛ گاهی پیش می آید که علیرغم اینکه موتور را منظماً، با فواصل زمانی کم و با روغن مناسب روغنکاری می کنیم اما بلبرینگ های موتور مرتباً خراب می شوند دلیل این امر ممکن است این باشد که موتور صحیح نصب نشده است. (Alignment نامناسب)
بعنوان مثال؛ اگر موتوری که برای نصب عمودی ساخته شده است روی پایه افقی نصب کنند بدلیل قرار گرفتن نامناسب محفظه روغن، با وجود روغنکاری مناسب، روغن به درستی به جریان در نخواهد آمد و در نتیجه بلبرینگ ها و یاتاقان ها خراب می شوند.بنابراین در مواردی قبل از تعویض بلبرینگ ها و سایر قطعات خراب شده باید توجه کنیم که موتور تحت همان شرایطی نصب شده باشد که برای آن ساخته شده است.
ب: استفاده از موتور در محیطی کثیف تر از آنچه موتور برای آن ساخته شده است
بسته به اینکه موتور در چه محیطی مورد استفاده قرار می گیرد درپوش ها را مناسب با آن محیط می سازند مثلاً بدنه و درپوش موتور پمپی که باید در داخل چاه آب قرار گیرد و آب را پمپ کند با بدنه و درپوش های موتور پمپ یک دستگاه شوفاژ که در معرض رطوبت و آب کمتری است متفاوت ساخته می شود و نمی توان موتوری را که برای کار اول ساخته شده است در محیط دوم بکار برد و بالعکس. و یا نمی توان موتور یک دستگاه ماشین تراش را در یک دستگاه ماشین سنگ خردکنی که محیط غبارآلودی است بکار برد حتی اگر قدرت آنها با هم برابر باشد.
بنابراین اگر به موتوری برخوردیم که علیرغم روغنکاری منظم، بلبرینگ ها یا سایر قطعات آن زود خراب می شوند قبل از تعویض بلبرینگ ها و سایر قطعات باید توجه کنیم که آیا نوع بدنه، درپوش ها و بلبرینگ ها متناسب با محیطی هست که موتور در آن کار می کند یا خیر.
در صورت نامناسب بودن موتور عاقلانه ترین کار تعویض آن با موتوری است که مناسب با محیط موردنظر می باشد، در صورتی که این کار ممکن نبود باید ابتدا سعی کرد که حفاظ مناسبی برای حفاظت از موتور در برابر نفوذ آب، گرد و غبار و … ساخت و سپس به فکر تعویض قطعات خراب شده افتاد. به هر حال در شرایطی که تحت تأثیر عوامل خارج از کنترل ما موتور باید در شرایطی نامطلوب تر و کثیف تر از آنچه که برای آن ساخته شده است کار کند مسلما روغنکاری بیشتر به کارکرد بهتر موتور کمک خواهد کرد گرچه راه حل اصلی مشکل این مورد نیست.
ج: فشار و بار بیش از حد روی موتور
چنانچه در یک موتور به خراب شدن منظم بلبرینگ ها و یاتاقان ها علیرغم روغنکاری صحیح و کار کردن موتور در محیط مناسب بر خورد کردیم؛ (به ویژه اگر این امر همراه با شکستگی بلبرینگ ها و تاب برداشتن محور موتور باشد) در اینگونه موارد باید دو مطلب را مورد توجه قرار داد؛ نخست بار زیادتر از حد مجاز به موتور داده نشود و دوم اینکه نصب موتور از نظر افقی و عمودی بودن و چه از نظر محکم بودن درجای خود و عدم لرزش صحیح باشد، اگر موتور صحیح نصب نشده باشد یا لرزش داشته باشد فشار زیادتری به بلبرینگ ها یا یاتاقان ها وارد می آید و درنهایت موجب سوختن یا شکستگی آنها می شود. در این گونه موارد باید سعی کرد ابتدا موتور را به طرز صحیح و محکم نصب کرد و سپس قطعات خراب شده را تعویض نمود.
به غیر از موارد ذکر شده اگر بار قرار گرفته روی محور موتور دارای لنگی باشد چنین معایبی دور از انتظار نیست. برای تشخیص خرابی بلبرینگ ها، بوش ها و یاتاقان ها از روشهای مختلفی می توان استفاده نمود. ابتدا با مشاهدات عینی؛ می توان با چشم تشخیص داد که قطعات فوق سالم هستند یا خیر. مثلاً اگر ساچمه های یک بلبرینگ ریخته باشند به وضوح مشاهده می شود که بلبرینگ خراب است و یا شکسته بودن بوش نیز به همین صورت امکان پذیر است.
آزمایش های ساده و معین
در صورتیکه با چشم نتوان عیب های فوق را تشخیص داد باید آزمایش های ساده ای معین کرد که این وسایل خراب هستند یا نه، برای این کار ابتدا محور موتور را به طرف چپ و راست می چرخانیم تا ببینیم موتور به راحتی می گردد یا خیر و یا اینکه صدای غیرعادی از این وسایل ایجاد می شود یا خیر، در صورتیکه حرکت رتور سخت بوده و یا صدای غیرعادی داشته باشد امکان خرابی بوش ها یا بلبرینگ ها وجود دارد و بالاخره در مرحله آخر محور موتور را به سمت بالا یا پائین حرکت می دهیم تا ببینیم محور لقی دارد یا خیر. (لقی به میزان خیلی کم، طبیعی است) در صورتیکه لقی داشته باشد حتماً یکی از وسایل فوق معیوب گشته است.
در صورت خراب بودن باید آن وسایل را تعویض نمائیم پس از تعویض نیز باید مجدداً آنها را روغنکاری و یا گریسکاری نموده و در نهایت عللی را که باعث خرابی آنها شده است مانند؛ کار زیاد از حد، بار نامتعادل روی محور تور، زنگ زدگی و غیره را از بین برده و در دفتری مجزا جهت بخاطر سپردن تاریخچه موتور یادداشت نماییم.
لنگی محور موتور
گاهی بخاطر خرابی بلبرینگ ها – بوش ها و یاتاقان ها و یا لنگی بار (نامتعادل بودن باری که روی محور موتور قرار گرفته است) رتور کمی تاب برداشته و از حد تعادل مکانیکی خارج می گردد که اصطلاحاً می گویند؛ محور از بالانس خارج شده است، در این حالت لرزش موتور به طور قابل ملاحظه ای افزایش یافته و تکیه گاه ها را خراب می کند معمولاً در یک چنین حالتی موتور راحت نچرخیده و تولید صدا می کند، لنگی محور رتور گاهی آنقدر زیاد است که با چشم قابل مشاهده می باشد.
اگر لنگی محور رتور را با چشم نتوان تشخیص داد می توان رتور را از بدنه جدا کرده و سپس بدستگاه بالانس یا دستگاه دیگری که در دسترس می باشد
مانند؛ ماشین تراش وصل کرده و لنگی آن را تشخیص داد در این صورت، پس از بستن رتور به ماشین تراش، آهسته سه نظام را به حرکت در می آوریم اگر رتور لنگی داشته باشد بخوبی مشخص می شود و در صورت خم شدگی محور رتور باید آن را تعویض نمود.
درگیر شدن رتور با استاتور
رتور توسط فاصله هوایی بسیار کمی (حدود چند دهم میلیمتر) از استاتور جدا می باشد. این فاصله هوایی در سطح جانبی داخل استاتور باید به یک اندازه باشد. گاهی بدلیل خرابی بلبرینگ ها، بوش ها، جابجا شدن قالپاق های موتور و شکستگی قالپاق ها، رتور از حالت تعادل خارج شده و با استاتور درگیر می شود علاوه بر این؛ جابجایی ورقه های استاتور و یا پر شدن فاصله هوایی توسط گرد و خاک، کثیف شدن سطح رتور و استاتور نیز می توان عامل درگیری رتور با استاتور باشد. که این عمل معمولاً همراه با صدا خواهد بود و در ضمن موتور در این حالت به سختی حرکت خواهد کرد اگر این عیب به سرعت برطرف نشود استاتور و سطح رتور خراب خواهند شد.
از سوی دیگر این امر به سرعت موجب خراب شدن بلبرینگ ها نیز می گردد برای تشخیص این عیب نیز می توان رتور را به چپ و راست چرخانده و در صورتی که رتور آزاد نگردد و در کنار آن صدای درگیر شدن نیز بدهد معلوم می شود که حتماً یکی از عیب های بالا را داراست.
تشخیص عیب های موتور الکتریکی و رفع آن
بعد از اینکه مطمئن شدیم که ماشین الکتریکی ما دارای عیب مکانیکی نیست به سراغ عیوب الکتریکی خواهیم رفت. عیب الکتریکی در مسیرهای جریان برق بوجود می آید این عیوب عموماً به سه صورت زیر ممکن است ایجاد شود.
- الف) قطع شدگی
- ب) اتصال بدنه
- ج) اتصال کوتاه حلقه ها
برای تشخیص نوع عیب می توان از تغییراتی که در خصوصیات کار موتور پدیدار می شوند استفاده نمود در اینجا عیوب عمومی موتورهای سه فاز و تک فاز بررسی خواهد شد. معمولا پیدا کردن مشکل در موتورهای سه فاز به احتمال بالایی امکان پذیر می باشد در حالی که در موتورهای تک فاز گاهی یافتن مشکل به سختی امکان پذیر است.
موتورهای سه فاز
برای مشاهده تغییر خصوصیات کار باید ابتدا در مسیر هر یک از فازها یک آمپرمتر مناسب همراه فیوز قرار داد و سپس موتور را برای چند لحظه کوتاه به ولتاژ نامی وصل کرد با اتصال موتورهای سه فاز برای چند لحظه به برق اتفاقات زیر ممکن است رخ بدهند .
الف) موتور هیچ عکس العملی از خود نشان نداده و آمپرمترها نیز هیچ گونه جریانی را نشان نمی دهند.
اتصال ستاره :
در این حالت در مسیر سیم پیچ فازها قطع شدگی وجود داشته که ممکن است مانند اشکال زیر این قطع شدگی در داخل کلاف ها و یا قطع شدگی در نقطه صفر ستاره باشد .
برای اطمینان از قطع شدگی باید مقاومت بین دو فاز را اندازه گرفت در این حالت مقاومت بین دو فاز باید (بی نهایت) باشد برای اینکار می توان از اهمتر و یک لامپ سری با سیم پیچ هر فاز استفاده نمود، بدین ترتیب؛ باید اتصالات سر و ته گروه کلاف های موتور را از یکدیگر جدا نمود و مانند شکل زیر مقاومت اتصالات هر سیم پیچ را اندازه می گیریم در صورتیکه مقدار مقاومت در هر یک از گروه کلاف ها بی نهایت باشد (در آزمایش با لامپ، لامپ روشن نخواهد شد) درنتیجه قطع شدگی در داخل گروه کلاف خواهد بود.
در اغلب موارد باید موتوری را که سیم پیچ های آن قطع شدگی دارند تجدید سیم پیچی نمود اگر مقاومت بین W-Z، V-Y و U-X حدود اهم (منظور واحد اهم هست، نباید کیلو، اومگا و … باشد) باشد در اینصورت علت نشان دادن جریان آمپرمترها، وجود نقطه صفر ستاره می باشد که باید این نقاط با دقت بیکدیگر وصل کرده و سپس با اهم متر مقاومت بین دو فاز را مجدداً اندازه گرفت اگر مقدار مقاومت حدود اهم بود موتور سالم است.
اتصال مثلث :
اگر اتصال موتور مثلث باشد و آمپرمترها هیچ جریانی را نشان ندهند در اینصورت قطع شدگی مانند شکل های زیر در هر سه گروه کلاف فازها در محل اتصال گروه کلاف های فازها به یکدیگر می باشند .
ب) بعد از اتصال موتور سه فاز به شبکه موتور راه نیافتاده ولی ارتعاش کرده و صدا می دهد.
اگر اتصال کلاف های موتور بصورت ستاره باشد و یکی از آمپرمترها جریان را نشان ندهد رتور را با دست در یک جهت به گردش در می آوریم و اگر موتور در همان جهت شروع به حرکت کرد نتیجه می شود گروه کلافی که آمپرمتر آن جریانی را نشان نداده قطع شده است که می توان با دنبال کردن مسیر جریان محل قطع شدگی که در سیم های رابط و یا در کلاف موتور می باشد را پیدا نمود. در صورتی که اتصال کلاف های موتور بصورت مثلث بوده و آمپرمترها نیز مقادیر مختلفی را نشان بدهند احتمالاً یکی از کلاف های موتور قطع است که می توان مانند شکل زیر مقاومت هر سری از کلاف ها را به راحتی اندازه گیری نمود. دو سر کلافی که در آن قطع شدگی اتفاق افتاده باشد دو برابر دیگر کلاف ها مقاومت از خود نشان می دهد :
ج) بعد از وصل موتور سه فاز به شبکه موتور راه افتاده ولی به دور نامی نمی رسد
در این گونه موارد معمولاً اتصال بدنه و یا اتصال کوتاه حلقه ها می تواند چنین اشکالی را به بار آورد منظور از اتصال بدنه در اینجا یعنی؛ یکی از حلقه های سیم پیچی در موتور به بدنه اتصال پیدا کرده است. برای پیدا کردن اتصال بدنه می توانیم از مگر استفاده نمائیم بدین ترتیب که یک سر سیم مگر را به بدنه موتور و سر دیگر را به تک تک فازها وصل می کنیم و دسته مگر را می چرخانیم اگر عقربه مگر حدود صفر را نشان دهد معلوم می شود که در آن قسمت اتصال بدنه وجود دارد و یا اگر مطمئن شدیم در موتور اتصال بدنه وجود ندارد باید اتصال ها بین حلقه های تک فاز و یا دو فاز با همدیگر را بدلیل خراب شدن عایق ها بررسی نمود.
برای تشخیص اتصال حلقه های تک فاز و اتصال بین گروه کلاف ها، هر سه فاز موتور را مانند شکل زیر باز کرده و مقاومت هر سه سیم پیچی را به طور جداگانه اندازه می گیریم؛ باید مقاومت گروه کلاف هر سه فاز با هم برابر باشد هر گروه کلافی که مقاومت آن از دو گروه کلاف دیگر کمتر باشد حلقه ها در آن اتصال کوتاه شده اند .
برای تشخیص اتصال کوتاه بین حلقه مربوط به دو فاز ابتدا اتصال بین گروه کلاف های هر سه فاز را باز می کنیم و سپس مقاومت بین گروه کلاف ها را نسبت به یکدیگر اندازه می گیریم مقدار مقاومت باید بی نهایت یا حدود مگا اهم باشد. کلافی که در آن اتصال حلقه وجود دارد معمولاً تغییر رنگ می دهد که می توان از این طریق نیز پس از پیاده کردن موتور به آن پی برد .
دستگاه پروف رکس
در ضمن برای تشخیص اتصال کوتاه حلقه ها می توان از دستگاهی بنام پروف رکس نیز استفاده نمود برای اینکار پروف رکس را در داخل استاتور و مماس با آن چرخانده به محض تماس پروف رکس به شیاری که یک ضلع کلاف معیوب در آن است چراغ آن روشن می شود و یا صدای آن تغییر می کند معمولاً اتصال کوتاه حلقه ها قابل تعمیر نیست و باید تجدید سیم پیچی شود بعضی مواقع علاوه بر اتصال کوتاه حلقه ها ممکن است اتصال بدنه نیز در موتور وجود داشته باشد.
د) بعد از وصل موتور سه فاز به شبکه یک، دو یا هر سه فیوز می سوزند
در این حالت ممکن است در نقاطی از موتور اتصال بدنه یا اتصال کوتاه حلقه ها وجود داشته باشد، می توانیم با دستگاه مگر ابتدا وجود و یا عدم وجود اتصال بدنه را آزمایش کنیم اگر پس از آزمایش معلوم شد که اتصال بدنه وجود ندارد باید آزمایش اتصال کوتاه حلقه ها را انجام داد و به نوع عیب پی برد.
و) موتور در حالت بی باری راه افتاده ولی زیر بار می ایستد
در موتور تعدادی از کلاف ها اتصال کوتاه شده اند و احتمال اتصال بدنه نیز می رود باید هر دو مورد بررسی شوند.
موتورهای تک فاز
همانطور که قبلاً توضیح داده شد موتورهای تک فاز بر اساس سیستم راه اندازی از موتورهای سه فاز متمایز می شوند، در اینجا عیب یابی موتورهای تک فاز را بر اساس سیستم راه اندازی به طریق زیر مورد مطالعه قرار می دهیم.
الف) موتورهای خازن دار
برای تشخیص عیب موتورهای تک فاز خازن دار باید موتور را به شبکه و بار متصل کرده و سپس ولتاژ و جریان های موتور را اندازه گیری کنیم و ممکن است در صورت خرابی شاهد موارد زیر باشیم.
موتور صدای هوم داده ولی راه نمی افتد :
در دو حالت ممکن است سیم پیچی اصلی و فرعی مانند شکل زیر در یک نقطه قطع شده باشند.
تشخیص سیم پیچ معیوب در موتورهای الکتریکی
برای تشخیص سیم پیچ معیوب سیم پیچ اصلی و فرعی را از یکدیگر جدا کرده و با اهمتر سیم پیچ قطع شده را تشخیص می دهیم، قطع شدگی در مسیر سیم پیچ فرعی ممکن است در کلید گریز از مرکز خازن خود سیم پیچی و یا در سیم های رابطه بین آنها باشد. برای تشخیص عضو معیوب ابتدا دو سر سیم پیچ فرعی را با اهمتر امتحان می کنیم پس از اطمینان از سالم بودن سیم پیچ فرعی کلید گریز از مرکز را امتحان می کنیم در ادامه کنتاکت های کلید باید در حالت سکون به هم وصل باشند برای امتحان خازن می توانیم به طریق زیر عمل نمود .
ابتدا خازن را از موتور جدا کرده و برای یک لحظه دو سر آن را بهم اتصال کوتاه می کنیم سپس دو سر اهمتر را به دو سر خازن وصل می کنیم اگر خازن سالم باشد ابتدا عقربه اهمتر سریعاً منحرف شده و سپس بتدریج بجای اول خود باز می گردد این آزمایش برای امتحان کردن خازن های با ظرفیت خیلی پایین (نظیر خازن های پارازیت گیر) صدق نمی کند.
اتصال کوتاه حلقه ها، اتصال بدنه و یا خارج نشدن سیم پیچ کمکی بعد از راه اندازی ممکن است موجب پیش آمدن چنین معایبی بشود طبق آزمایش هایی که قبلاً گفته شد می توانیم اتصال بدنه و حلقه را تشخیص دهیم و در صورت اطمینان از عدم وجود معایب فوق اقدام به یافتن عیب در کلید گریز از مرکز و رفع آن بنمائیم. توجه داشته باشید که خرابی کلید گریز از مرکز ممکن است به دلیل خرابی فنر، شکستن صفحه و یا کثیف شدن مسیر حرکت متحرک کلید باشد.
موتور راه نمی افتد و فیوز را هم می سوزاند
اتصال کوتاه در تعداد زیادی از حلقه ها (سوختگی موتور) و همچنین اتصال بدنه چنین عیبی را بوجود می آورد.
موتور راه می افتد ولی به دور نامی نمی رسد
در این حالت معمولاً خارج نشدن سیم پیچی کمکی از مدار و یا اتصال کوتاه چند حلقه از سیم پیچ اصلی، سیم پیچ فرعی و یا اتصال بدنه که همراه با لرزش شدید موتور نیز همراه می باشد می تواند سبب چنین عیبی شود.
موتور راه افتاده ولی بیش از حد نرمال داغ می کند
اتصال کوتاه تعداد زیادی از حلقه ها و خارج نشدن سیم پیچ کمکی مسبب چنین عیبی است که اصطلاحاً می گویند موتور نیم سوز شده است.
عیب یابی موتورهای کلکتور دار (سری)
تشخیص عیوب این گونه موتورها تقریباً همانند موتورهای تک فاز خازن دار می باشد، ابتدا موتور را برای چند لحظه به شبکه وصل کرده و تغییر خصوصیات الکتریکی آن را مشاهده می نمائیم و با توجه به آن به یافتن عیب می پردازیم .
بعد از وصل موتور به شبکه موتور راه نمی افتد و آمپرمتر نیز هیچ گونه جریانی را نشان نمی دهد
در این حالت مسیر جریان قطع شده است این قطع شدگی می تواند در سیم پیچ استاتور، سیم پیچ آرمیچر ، زغال ها و جارو نگهدارها رخ داده باشد. برای پیدا کردن محل قطع شدگی ابتدا مقاومت دو سر جارو بک ها را اندازه می گیریم در صورتی که مدار آنها وصل باشد قطع شدگی در سیم پیچ استاتور رخ داده است. مانند شکل زیر :
اگر از بی نهایت بودن مقاومت بین دو سر جاروبک ها اطمینان حاصل کردیم احتمالا قطع شدگی در سیم های آرمیچر اتفاق افتاده است، پس از بررسی سیم های آرمیچر و نیافتن هیچگونه مشکلی باید قطع شدگی در ذغال ها چک شود. (مانند خرابی فنرها و تماس نداشتن ذغال ها با تیغه ها) قطع شدگی در آرمیچر را می توان در ابتدا با مشاهده مستقیم تشخیص داد در صورتی که با مشاهده عینی نتوان آن را پیدا کرد با اندازه گرفتن مقاومت بین تیغه ها می توان این عیب را معین نمود و تیغه ای که سرهای کلکتور با وسط کلاف مربوط به آن قطع شده باشد نسبت به سایر تیغه ها مقاومت بیشتری نشان می دهد.
موتور راه افتاده ولی جرقه شدیدی در جاروبک ها رخ می دهد.
در این حالت احتمال خراب بودن ذغال ها، خرابی فنرهای پشت ذغال ها، قطع شدگی سیم پیچ آرمیچر، بالانس نبودن آرمیچر، اتصال کوتاه حلقه های استاتور و خود آرمیچر می تواند علت آن باشد. ابتدا ذغال ها را از جای خود درآورده و با دقت نگاه می کنیم؛ در صورت سالم بودن ذغال ها و اطمینان از قرار گرفتن صحیح ذغال ها روی تیغه ها، فنرها را مورد بازدید قرار دهیم، در صورت سالم بودن آنان به سراغ سیم پیچی استاتور می رویم اگر سیم پیچی استاتور نیز سالم باشد در نهایت باید سیم پیج آرمیچر بررسی گردد.
موتور راه نیافتاده و فیوز نیز می سوزد
اتصال کوتاه حلقه های استاتور و در مواردی اتصال بدنه مسبب چنین عیبی می باشد.
موتور زیر بار می ایستد
خرابی ذغال ها، اتصال کوتاه حلقه های سیم پیچی، قطع شدن سیم های آرمیچر و اتصال کوتاه حلقه های آن نیز می تواند مسبب چنین عیبی شود.
نکات مفید
جهت سهولت یادگیری می توان جدولی مانند زیر ترسیم نمود و عیوب و نحوه تشخیص موتورها را در آن ثبت کرد تا در زمان نیاز به راحتی بتوانید راه حل را تشخیص دهید
عیب یابی موتورهای آسنکرون
موتور های آسنکرون که با برق AC کار می کنند از دو قسمت روتور(متحرک) واستاتور(ثابت) ساخته شده اند. زمانی که ما موتور را روشن میکنیم در شیار های استاتور یک میدان مغناطیسی دوار بوجود می آورید که این میدان برروتور که قسمت گردنده موتور و دارای محور انتقال حرکت می باشد نیز تاثیرگذاشته و در آن میدان مغناطیسی بوجود می آید .دراین حالت با به وجود آمدن قطب های مغناطیسی هم نام وغیرهم نام عمل جذب ودفع انجام می شود که باعث حرکت چرخشی روتور می گردد
سرویس آموزش وآزمون برق نیوز: موتورهای آسنکرون که با برق AC کار می‌کنند از دو قسمت روتور (متحرک) واستاتور (ثابت) ساخته شده اند.
زمانی که ماموتور را روشن میکنیم در شیار‌های استاتور یک میدان مغناطیسی دوار بوجود می‌آورید که این میدان برروتور که قسمت گردنده موتور و دارای محور انتقال حرکت می‌باشد نیز تاثیرگذاشته ودر آن میدان مغناطیسی بوجود می‌آید. دراین حالت با به وجود آمدن قطب‌های مغناطیسی هم نام وغیرهم نام عمل جذب ودفع انجام میشود که باعث حرکت چرخشی روتور می‌گردد. برای راه اندازی موتورها از حالت ثابت به متحرک روشهای مختلفی بکار برده میشود که مهمترین آنها عبارتند از:
الف- آسنکرون با راه انداز بدون خازن که به اصطلاح کلاجی گفته میشود:
در این موتور به غیر از سیم پیچی‌های اصلی یک سری سیم پیچ کمکی نیز قرار دارد؛ که باعث به وجودآمدن یک میدان مغناطیسی دیگری با فاصله زمانی با میدان مغناطیسی اصلی شکل میگیرد که باعث چرخش پرقدرت‌تر موتور می‌گردد. پس از این که سرعت موتور به ۷۵ درصد سرعت نامی برسد کلید گریز ازمرکز عمل میکند وسیم پیچ کمکی را ازمدار خارج میکند.
ب– آسنکرون با راه انداز خازن موقت:
این موتورها دارای علامت اختصاری CSM می‌باشند ودارای یک خازن الکترولیتی با ظرفیت حدود ۲۰۰ الی ۵۰۰ میکرو فاراد است؛ که باسیم پیچ کمکی به طور سری بسته شده وهر دوی آنها باسیم پیچ اصلی موازی شده است. خازن وسیم پیچ کمکی یک اختلاف فاز ودو میدان مغناطیسی بوجود می‌آورد که باعث چرخش موتور می‌گردد. در این موتور نیز کلید گریز از مرکز سیم پیچ کمکی را از مدار خارج میکند.
ج– آسنکرون با راه انداز خازن موقت وخازن دایم:
این موتور دارای دوخازن می‌باشد که یکی به صورت موازی باکلید گریزازمرکزمی باشد ودیگری با کلید گریزازمرکز سری است زمانی که کلید گریز ازمرکز عمل کند یکی از خازن‌ها پس از راه اندازی از مدار خارج شده وخازن دیگر در حالتی که با سیم پیچ کمکی سری می‌باشد در مدار باقی می‌ماند.
د– آسنکرون با راه انداز خازن دایمی:
در این موتورها که دارای قدرت کم تری نسبت به موتورهای قبلی هستند از یک خازن که با سیم پیچ کمکی سری بسته شده است استفادهمی شود و این موتورها فاقد کلید گریز ازمرکز می‌باشند بنابر این خازن به همراه سیم پیچ کمکی همیشه در مدار باقی می‌ماند.
اطلاعات عمومی در مورد الکتروموتور شناسایی سیم پیچ‌های اصلی وکمکی:
- سیم پیچ‌های اصلی در زیر شیار‌ها و سیم پیچ کمکی در رو قرار گرفته شده اند.
- سطح مقطع سیم‌های کمکی همیشه از سیم‌های اصلی کمتر است.
- سیم پیچ کمکی دارای مقاومت بیشتری نسبت به سیم پیچ اصلی است ودر ضمن خازن با سیم پیچ کمکی سری شده است.
عیب یابی موتورهای آسنکرون
معیوب شدن موتورها یا مربوط به قطعات برقی مثل سیم پیچ‌ها وخازن است یا مربوط به قطعات مکانیکی مثل بلبرینگ و بوشن هامی باشد.
اطلاعات عمومی در مورد الکتروموتور عیب یابی قطعات برقی:
- عیب ۱۱ – هنگامی که موتور روشن میشود، فیوز عمل می‌کندوموتور خاموش میشود.
- علت ۱۱- درمدار اصلی موتور اتصال کوتاه رخ داده است.
- رفع عیب ۱۱ – دوشاخه، سیم‌های رابط وکلمپ را بررسی کرده در صورت پیدا کردن محل اتصالی آن را رفع می‌نماییم.
- عیب ۱۲-هنگامی که موتور روشن میشود، فیوزعمل میکند و موتور خاموش میشود.
- علت ۱۲ – زمانی که موتور سوخته باشد.
- رفع عیب ۱۲ – با مشاهده استاتور وسیم پیچ‌های موتور عیب حاصله مشخص میشود وبرای رفع آن باید موتورکامل سیم پیچی شود
- عیب ۱۳ – هنگامی که موتور روشن میشود، فیوز عمل می‌کندوموتور خاموش میشود.
- علت ۱۳ – خازن اتصال کوتاه شده است.
- رفع عیب ۱۳ – زمانی که ما خازن را ازمدار خارج کنیم وموتور را روشن کنیم اگر فیوز عمل نکند مشخص میشود موتور سالم است وباید خازن را تعویض نمود.
اطلاعات عمومی در مورد الکتروموتور عیب یابی قطعات مکانیکی
- عیب ۱ – رتور الکتروموتور چه در حالت روشن وچه در حالت خاموش به سختی حرکت میکند.
- علت ۱ – خراب شدن بلبرینگ وهمچنین یاتاقان‌های دوسرموتور.
رفع عیب
- ۱ – خراب شدن بلبرینگ‌ها شامل
- ۱ – حلقه‌های بلبرینگ ترک برداشته است ویاترک برداشتن ساچمه‌ها و غلطک‌ها
- ۲- به دلیل اینکه ذرات سخت دربین ساچمه‌ها قرار میگیرد باعث به وجود آمدن حفره وشیار میشود.
- ج. – گریپاژ که ناشی از کثیفی و سخت شدن گریس بلبرینگ می‌باشد.
فرسودگی وپوسیدگی
فرسودگی و پوسیدگی که به علت درست جا نزدن بلبرینگ ونفوذ رطوبت وهمچنین عدم گریس کاری مناسب بوجود می‌آید. برای تشخیص عیب‌های گفته شده. بلبرینگ را از نظر ظاهری مشاهده ولقی بین حلقه وساچمه را امتحان میکنیم. همچنین با چرخاندن بلبریتگ صدار غیرعادی شنیده شودمشخص میشود بلبرینگ خراب است که باید بلبرینگ تعویض گردد.
- عیب ۲ – بعضی مواقع رتور الکتروموتور با صدای زیادی می‌چرخد.
- علت ۲ – گشاد بودن بلبرینگ درجای خود.
رفع عیب ۲ – بلبرینگ درجای خود قشنگ جا نرفته است وقشنگ گیرس کاری نکردن بلبرینگ باعث لقی بلبرینگ در جای خود شود. رفع عیب- باید بلبرینگ در صورت معیوب بودن عوض شود ویا آن را تراشکاری کرد .
