مجموعه سوئیچ گریز از مرکز معمولی از دو بخش اصلی تشکیل شده است.

• یک تخته پلاتین که از تعدادی کنتاکت ثابت تشکیل شده است. و بر روی درپوش موتور نصب می شود.
• یک مجموعه جرم و فنر که تشکیل یک کلید گریز از مرکز را می دهد. و بر روی شفت نصب می شود.

جهت دریافت مشاوره و خرید انواع الکتروموتور الکتروژن و الکتروموتور موتوژن میتوانید با کارشناسان فروش موتور درایو تماس بگیرید.

عملکرد کلید گریز از مرکز

هنگامی که موتور خاموش است و در حال استراحت کنتاکتهای تخته پلاتین موتور بسته هستند. هنگامی که موتور راه اندازی می شود. جریان از طریق کنتاکتهای بسته تخته پلاتین عبور کرده و وارد خازن راه انداز می شود. و موتور راه اندازی شده و در سریع ترین زمان ممکن به سرعت نامی خود می رسد.

هنگامی که سرعت شفت موتور به سرعت نامی موتور نزدیک می شود، یک نیروی گریز از مرکز ایجاد می کند این نیروی وارده بر وزنه های کلید گریز از مرکز بر فشار فنر غلبه کرده و باعث باز شدن کلید شده و کنتاکتهای پلاتین باز می شود. هنگامی که پلاتین باز می شود. مسیر عبور جریان از سیم پیچ و خازن راه انداز قطع می شود از مدار خارج می شوند. و این ها اجازه می یابند که خنک شوند. در این نقطه فقط سیم پیچی اصلی در مدار باقی می ماند. و موتور با این سیم پیچ به کار خود ادامه می دهد. (توجه: اغلب در موتورها یک خازن دائمی هم همراه با سیم پیچ کمکی در مدار باقی می ماند که باعث می شود. راندمان موتور افزایش یابد)

هنگامی که موتور خاموش می شود نیروی گریز از مرکز کاهش می یابد. فنر مجددا وزنه ها را به حالت اولیه خود باز می گرداند .(معمولا صدایی شبیه کلیک ایجاد می کند)، این تغییر باعث می شود کنتاکتهای تخته پلاتین به وضعیت بسته برگردند.

قبل از شروع کار موارد زیر را بررسی کنید.

تمام دستورالعمل های ایمنی را بخوانید، اقدامات احتیاطی لازم را انجام دهید و مطمئن شوید که برای انجام این کار واجد شرایط هستید. اگر نه، با یک برقکار ماهر مشورت کنید.

• دستگاه را از برق جدا کنید.
• اطمینان حاصل کنید که خازن استارت بدرستی کار می کند و دلیل راه اندازی کند و یا عدم راه اندازی موتور از خازن نیست.
• مطمئن شوید که مدار منبع تغذیه دارای ولتاژ صحیح است و دوشاخه دستگاه به درستی سیم کشی شده است.
• اطمینان حاصل کنید که تمامی سیم ها همراه با سیم زمین پیوستگی (اتصال دارند) و اتصالات آنها محکم است.

• مطمئن شوید که سیم پیچ های موتور اتصال کوتاه یا اتصال باز نیستند. اطمینان حاصل کنید که یاتاقان های موتور در شرایط خوبی هستند و لقی شفت موتور در جهت عقب جلو حداقل باشد.

خطر شوک: در اجرای هرگونه سیم کشی و برق کاری در صورتیکه تجهیزات به منبع تغذیه متصل باشند انجام کار خیلی خطرناک است. دست زدن به قطعات برق دار منجر به سوختگی شدید، برق گرفتگی یا مرگ می شود. همیشه قبل از شروع به سرویس اجزای الکتریکی تمامی تجهیزات را از منبع تغذیه جدا کنید.

برقکار ماهر: برای کاهش خطر سوختگی، برق گرفتگی، آتش سوزی یا آسیب به تجهیزات، فقط یک برقکار یا پرسنل خدمات فنی واجد شرایط باید کارهای سیم کشی یا سرویس های برق را انجام دهند.

تغییرات: تغییرات تایید نشده ممکن است منجر به نتایج غیر قابل پیش بینی، از جمله آسیب جدی، برق گرفتگی یا آتش سوزی شود. این مورد  شامل نصب قطعات یدکی تایید نشده و متفرقه می باشد.

اتصالات سیم ها: همه اتصالات باید به مقدار کافی سفت شوند تا هنگامی که در معرض ارتعاش قرار می گیرند از شل شدن آنها جلوگیری شود. تمامی سیم ها یی که در حین سیم کشی وصل شده یا قطع شده اند را مجددا بررسی کنید تا از سفت بودن اتصالات اطیمنان حاصل کنید.

سیم یا قطعات آسیب دیده: سیم یا قطعات آسیب دیده خطر سوختگی، برق گرفتگی، آتش سوزی یا آسیب به ماشین آلات را افزایش می دهند. همیشه قبل از شروع مجدد عملیات، قطعات آسیب دیده را بلافاصله تعویض کنید.

خازن ها / اینورترها: برخی از خازنها و اینورترهای قدرت شارژ الکتریکی را تا 10 دقیقه پس از قطع شدن از منبع تغذیه در خود نگه می دارند. برای کاهش خطر مواجهه با شوک الکتریکی، حداقل برای این مدت زمان قبل از کار کردن بر روی خازن ها صبر کنید.

مراحل تعویض کلید گریز از مرکز الکتروموتور

1- اتصال تجهیز یا موتور را از منبع تغذیه قطع کنید.

2- پیچ های کاور فن را باز کنید.

3- کاور فن را بردارید تا دسترسی به پروانه فن امکان پذیر گردد.

نکته: هرگز با چکش به فن یا انتهای شفت ضربه نزنید یا با آن بازی نکنید. انجام این کارها باعث خم شدن فن فولادی، یا شکستن فن پلاستیکی و یا پخ شدن انتهای شفت موتور خواهد شد که در این حالت نیاز به تعویض فن یا خود موتور خواهیم داشت.

4- شل کردن بست یقه ای فن و لغزاندن آن به سمت بیرون

5- اگر غبار گیر تخته ترمینال هم وجود دارد پیچ غبار گیر را باز کنید.

6- برای تنظیم پیچ یقه ای شل شده، کلید گریز از مرکز را در امتداد شفت بلغزانید تا نقطه ای که کنتاکتها بسته شوند. سپس برای ثابت نگهداشتن تنظیمات انجام شده پیچ را مجددا سفت کنید. برای انجام تعویض به مرحله 7 بروید.

نکته: با استفاده از یک تیکه کاغذ سمباده تا خورده دوده و آلودگی را از نقاط اتصال کنتاکتها پاک کنید.

7- اگر شما فقط قصد تعویض تخته پلاتین را دارید. موقعیت قرارگیری کلید گریز از مرکز بر روی شفت را علامت گذاری کنید.

نکته: نقاط اتصال کلید در هر دو نوع موتور در یک موقعیت قرار دارد.

8- موقعیت همه سیم ها را علامت گذاری کرده و پیچ یقه ای را شل کنید سپس کلید گریز از مرکز را دربیاورید.

نکته: عموما از دو عدد پیچ برای سفت بستن سوئیچ استفاده می شود.

9- تمام سیم‌ها را در محل ورود به موتور از نظر پارگی، گرمای بیش از حد و شل شدن پایانه‌ها به دقت بررسی کنید. (در صورت لزوم آنها را تعمیر کنید).

توجه: ممکن است سیم ها  روی لبه های ریخته گری درپوش یا بدنه ساییده شوند. وجود اضافه بار در سیم ها می تواند باعث چروکیده شدن عایق یا ذوب آن شوند. سیم‌پیچ‌های موتوری که بیش از حد بارگذاری می‌شوند، اغلب بوی قوی دارند و حبابهایی در لاک آنها ایجاد شده است.

10- گرد و غبار و آلودگی های جمع شده در موتور را جاروبرقی بکشید.

11- کلید و سیم های جدید را در همان موقعیت قبلی نصب کنید.

12- سوئیچ گریز از مرکز را همان طور که در مرحله 6 تشریح شده نصب و تنظیم کنید.

13- همه اجزا را به ترتیب معکوس مجددا نصب کنید. مطمئن شوید که تمام سیم‌ها از قسمت‌های متحرک و لبه‌های تیز دور باشند. و از مایع قفل کننده رزوه روی پیچ نگهدارنده فن استفاده کنید.

14- موتور را راه اندازی و تست کنید.

مراحل تعویض کلید گریز از مرکز برای سوئیچ های تعبیه شده در داخل فریم الکتروموتور

مرحله 1: پیچ درپوش های هر دو سمت موتور را باز کنید.
با یک چکش لاستیکی بر روی سر شفت سمت خروجی پولی موتور ضربه بزنید. تا درپوش انتهایی سمت دیگر موتور جدا شود. هنگامی که این دو قسمت برداشته شد، می توان درپوش انتهایی باقی مانده که تخته ترمینال روی آن نصب شده را جدا کرد.

مرحله 2: بررسی اجزای داخل الکتروموتور

در زیر شکل و شمایل اجزای موتور پس از بیرون زدن شفت و باز کردن درپوش انتهایی باقی مانده نشان داده شده است.

مرحله 3: مشاهده وضعیت کلید گریز از مرکز

کلید گریز از مرکز نشان داده شده در شکل زیر در موتورهایی با نقاط تماس داخلی قابل تنظیم نیست. کلید گریز از مرکز به طور دائم روی شفت بصورت پرسی جا خورده است و بدون آسیب رساندن به آن نمی توان آن را جابجا کرد. تنها راه برای تنظیم تخته پلاتین و کنتاکتها خم کردن و تغییر فرم کل صفحه اتصال است.

مرحله 4: بررسی وضعیت تخته ترمینال

در زیر نقاط اتصال در عمل نشان داده شده است. این نقاط توسط کلید گریز از مرکز نشان داده شده در بالای عکس بسته می شوند. هنگامی که این نقاط بسته باشند، سیم پیچ استارت و خازن استارت برای شروع اولیه موتور در مدار هستند. به محض اینکه موتور به سرعت مشخصی برسد. کلید گریز از مرکز باز شده و کنتاکتها را از هم جدا می کند. که مسیر جریان عبوری از خازن راه انداز و سیم پیچ راه اندازی قطع می شود. اگر این کنتاکتها در هنگام راه اندازی موتور باز باشند موتور راه نمی افتد و صدایی شبیه هوم یا buzz از موتور شنیده می شود.

مرحله 5: تنظیم تخته ترمینال

از آجاییکه در این نوع موتور کلید گریز از مرکز قابل تنظیم نیست. همان طور که در عکس قبلی نشان داده شده است. تخته پلاتین باید با قرار دادن واشرهای تخت در زیر آن به سمت بیرون حرکت داده شود. برای انجام این کار، با برداشتن دو پیچ چهار سو که در زیر نشان داده شده است، شروع کنید. تخته پلاتین را در بیاورید و بر روی هر کدام از سوراخ ها که قرار است پیچ چهارسو بسته شود یک واشر تخت بگذارید.

مرحله 6: اتصال مجدد تخته ترمینال به درپوش الکتروموتور

تخته پلاتین را دوباره به درپوش انتهایی موتور وصل کنید. مطمئن شوید که پیچ هم از صفحه تخته پلاتین و هم از واشر زیر آن عبور می کند. سپس، موتور را دوباره مونتاژ کرده و آن را تست کنید تا مطمئن شوید که به درستی روشن می شود. برای این تست نیازی به نصب فن و درپوش فن ندارید.

مرجع:

CENTRIFUGAL SWITCH REPLACEMENT/ADJUSTMENT (Motor Fan-End Locations) INSTRUCTIONS

www.grizzly.com

جریان بار کامل در یک ولتاژ مشخص که روی پلاک نشان داده شده است برای تنظیم رله اضافه بار استفاده می شود. به دلیل ولتاژهای متغیر در سراسر جهان، موتورهای پمپ ها برای استفاده در فرکانس 50 هرتز و 60 هرتز در محدوده ولتاژ وسیع ساخته شده اند.

بنابراین، محدوده جریان بر روی پلاک موتور نشان داده شده است. زمانی که ولتاژ را بدانیم می توان با دقت ظرفیت جریان را محاسبه کرد.

شکل 1: رله اضافه بار حرارتی موتور

یک مثال محاسباتی

هنگامی که ما ولتاژ دقیق برق برای تاسیسات موجود را می دانیم، جریان بار کامل می تواند برای مشخصات 254 V Δ/440V Y در فرکانس 60 Hz محاسبه شود. این اطلاعات بر روی پلاک موتور درج شده، همان طور که در ادامه هم نشان داده شده است.

f = 60 Hz

U = 220-277 Δ /380-480 Y V

I_n = 5.70 – 5.00/3.30 – 2.90 A

شکل 2: جریان بار کامل در یک ولتاژ مفروض که در پلاک موتور مشخص شده است عددی آن معیاری برای تنظیم کردن رله اضافه بار است

محاسبات داده ها در فرکانس 60Hz

محاسبه جریان بار کامل واقعی (I)

I_min = 570/3.30

(مقدار جریان برای اتصال مثلث یا ستاره در حداقل ولتاژ)

I_max = 500/2.90 A

(مقدار جریان برای اتصال مثلث یا ستاره در حداکثر ولتاژ)

خوب حالا می توانید جریان بار کامل را با استفاده از فرمول نخست محاسبه کنید.

قاعده سرانگشتی: مقدار جریان در رله اضافه بار خارجی همیشه در مقدار جریان نامی که در پلاک موتور درج شده است تنظیم می شود.

با این وجود اگر موتور با ضریب سرویس (در موتورهای با استاندارد NEMA) طراحی شده است، که این ضریب سرویس در پلاک موتور هم قید می شود مثلا 1.15  . جریان رله اضافه بار موتور می تواند به مقدار 15%در مقایسه با جریان بار کامل موتور بالاتر تنظیم شود. یا به جریان ضریب سرویس (SFA) که معمولا در پلاک نامی موتور درج شده است برسد. ضریب سرویس درصدی از اضاف بار است که موتور در زمانهای نسبتا طولانی می تواند تحمل کند.

اگر موتور با اتصال ستاره متصل شده باشد = 440 ولت 60 هرتز آنگاه جریان رله اضافه بار موتور باید به مقدار 3.1 آمپر تنظیم شود.

مقالات دیگر ما را نیز بخوانید:

مرجع:

How to know if you set the correct current on a motor thermal overload relay

electrical-engineering-portal.com

جهت خرید انواع الکتروموتور موتوژن و الکتروموتور الکتروژن با فروشگاه موتور درایو تماس بگیرید.

عیب یابی خرابی موتورهای تکفاز نوع فاز شکسته

موتور فاز شکسته دارای سیم پیچ های راه اندازی و اصلی هستند. . سیم پیچ راه اندازی با شتاب گرفتن موتور به طور خودکار توسط یک کلید گریز از مدار خارج می شود. برخی از موتورهای فاز شکسته به یک ترموسوئیچ تجهیز شده اند که بصورت خودکار در صورت گرم شدن بیش از حد موتور آن را قطع می کنند. ترموسوئیچ ها ممکن بصورت ریست دستی بوده و یا ریست اتوماتیک باشند. در مواجهه با هر موتوری که راه اندازی مجدد خودکار دارد، باید احتیاط کرد، زیرا موتور می‌تواند هر زمان که بخواهد به طور خودکار مجددا راه اندازی شود.

 روند عیب یابی در موتورهای فاز شکسته

در خرابی موتورهای تکفاز برای عیب یابی یک موتور فاز شکسته، روند زیر را پیگیری کنید:

1- موتور را خاموش کنید. موتور را به صورت چشمی بررسی کنید. اگر موتور سوخته است، شفت گیر کرده است، یا اگر نشانه ای از آسیب وجود دارد، آن را تعویض کنید.

2- بررسی کنید که آیا موتور توسط یک کلید حرارتی (ترموسوئیچ) یا سوئیچ اورلود کنترل می شود یا خیر. اگر سوئیچ بصورت دستی ریست می شود آن را ریست کرده و موتور را روشن کنید

3- اگر موتور استاترت نمی شود، از یک ولت متر (مولتی متر) استفاده کنید تا ولتاژ ترمینالهای موتور را بررسی کنید. ولتاژ باید در محدوده 10% بالا و پایین ولتاژ نامی موتور باشد. اگر ولتاژ درست نیست، مدار منتهی به موتور را عیب یابی کنید. اگر ولتاژ صحیح است، برق موتور را قطع کنید به گونه ای که بتوان موتور را تست کرد.

4- کلید فیوز متصل به موتور را قطع کنید و با برچسپ علامت گذاری کنید که شخص دیگری آن را راه اندازی نکند (مطابق با دستورالعمل موجود در شرکت خودتان)

5- هنگامی که برق را قطع کردید، مولتی متر را به همان ترمینالهایی که برق به آنها وصل شده بود و شما جدا کرده اید متصل کنید و آن را در حالت اندازه گیری اهم قرار دهید. . اهم متر مقاومت سیم پیچ های راه اندازی و اصلی موتور را می خواند. از آنجاییکه این دو سیم پیچی بصورت موازی با هم قرار دارند مقاومت ترکیب آنها کمتر از مقاومت هر کدام به تنهایی است. اگر قرائت اهم متر صفر باشد، یک اتصال کوتاه رخ داده است. و اگر اهم متر مقدار بی نهایت را نشان می دهد، یک اتصال باز داریم.در هر حالت، موتور باید تعویض شود توجه: اندازه موتور برای تعمیر بسیار کوچک است و مقرون به صرفه نیست.

6- کلید گریز از مرکز را برای مشاهده علائم سوختگی یا شکستگی فنرها به صورت چشمی بررسی کنید. اگر علائم آشکاری از مشکل وجود داشت، سوئیچ را تعمیر یا تعویض کنید. اگر نه، سوئیچ را با استفاده از اهم متر بررسی کنید.

7- سوئیچ گریز از مرکز را به صورت دستی به کار بیاندازید. (ممکن است لازم باشد درپوش انتهایی سمت سوئیچ برداشته شود) . اگر موتور خوب باشد، مقاومت روی اهم متر کاهش می یابد. اگر مقاومت تغییر نکند، مشکلی وجود دارد. برای یافتن مشکل به بررسی ادامه دهید.

عیب یابی موتورهای خازن دار

ساختمان یک موتور خازن دار مشابه موتور فاز شکسته است که یک یا دو خازن به آن اضافه شده است. در موتورهای خازن دار معمولا سیم پیچ کمکی در مدار باقی می ماند و کارکرد نرم تری نسبت به موتورها فازشکسته دارند. عیب یابی موتورهای خازن دار مانند عیب یابی موتورهای فاز شکسته می باشد. تنها وسیله اضافی که باید در نظر گرفته شود خازن است.

خازنها عمر محدودی دارند و اغلب مشکلات در موتورهای خازن دار، را ایجاد می کنند. خازنها ممکن است اتصال کوتاه یا مدار باز (قطع) شده باشند. یا ممکن است به حدی خراب شوند که باید تعویض شوند. فرسودگی خازن باعث تغییر در مقدار ظرفیت خازن می شود که می تواند باعث ایجاد مشکلات اضافی شود. هنگامی که خازن اتصال کوتاه می شود، ممکن است سیم پیچ در موتور بسوزد. هنگامی که خازن خراب شده و یا اتصال باز باشد، موتور گشتاور راه اندازی ضعیفی دارد گشتاور ضعیف راه اندازی ممکن است از راه اندازی موتور جلوگیری کند که معمولاً باعث قطع توسط کلید اورلود می شود.

ساختمان خازن الکتروموتور

همه خازن ها از دو صفحه هادی تشکیل شده اند که توسط مواد دی الکتریک از همدیگر جدا شده اند. ماده دی الکتریک محیطی است که در آن یک میدان الکتریکی با منبع انرژی کم یا بدون منبع انرژی خارجی حفظ می شود. این نوع ماده ای است که برای عایق کاری سطوح رسانای خازن استفاده می شود. خازنها روغنی یا الکترولیتی هستند. خازن های روغنی با روغن پر شده و در یک ظرف فلزی مهر و موم شده اند. روغن به عنوان ماده دی الکتریک عمل می کند.

اغلب موتورها عمدتا از خازن الکترولیتی استفاده می کنند تا خازن روغنی. خازن های الکترولیتی از پیچیدن دو ورق فویل آلومینیومی که توسط تکه های کاغذ نازک آغشته به الکترولیت جدا شده اند، تشکیل می شوند. الکترولیت یک محیط هادی است که در آن عبور جریان با مهاجرت یون اتفاق می افتد. الکترولیت به عنوان ماده دی الکتریک استفاده می شود. فویل آلومینیومی و الکترولیت در یک روکش مقوایی یا آلومینیومی قرار گرفته اند. یک سوراخ یا دریچه برای جلوگیری از انفجار احتمالی در صورت اتصال کوتاه یا گرم شدن بیش از حد خازن در نظر گرفته شده است.

در موتورهای خازن دار از خازن AC استفاده می شود. خازن هایی که برای اتصال به برق AC طراحی شده اند، قطبیت ندارند.

اگر در مورد ساختار خازن ها دنبال اطلاعات بیشتری می گردید مقاله خازن الکتروموتور چگونه ساخته می شود؟ را بخوانید.

روند عیب یابی در موتورهای تکفاز خازن دار

برای عیب یابی یک موتور خازن دار مراحل زیر زیر را پیگیری کنید:

1- کلید فیوز موتور یا استارت ترکیبی را خاموش کنید. مکانیسم راه اندازی را مطابق با دستورالعمل شرکت قفل کنید و برچسب گذاری کنید تا از راه اندازی ناخواسته توسط دیگران جلوگیری شود.

2- با استفاده از مولتی متر، ولتاژ ترمینال های موتور را اندازه گیری کنید تا اطمینان حاصل کنید که برق قطع شده است.

3- خازن ها در قسمت بیرونی فریم موتور قرار دارند. پوشش خازن را بردارید. احتیاط: یک خازن سالم، حتی در صورت قطع برق، شارژ را نگه می دارد.

4- خازن را از نظر نشتی، ترک یا برآمدگی بصورت چشمی بررسی کنید. در صورت وجود این مشکلات خازن را تعویض کنید.

5- خازن را از مدار جدا کنید و آن را دشارژ کنید. برای دشارژ کردن ایمن خازن، یک مقاومت 20 کیلواهم 2 وات را در دوسر ترمینال های خازن برای 5 ثانیه متصل کنید.

6- بعد از دشارژ کردن خازن، پروب های مولتی متر را به ترمینال های خازن متصل کنید. مولتی متر را در حالت اندازه گیری خازن قرار دهید و مقدار خازن را قرائت کنید ظرفیت با تلرانس 5% خازن خوب است در صورتیکه بیشتر از 20% افت در ظرفیت نامی خازن مشاهده شود نیاز است که خازن تعویض شود.

مقاله نحوه تست خازن الکتروموتور را نیز می تواند در تست انواع خازن کمکتان کند.

مرجع: https://www.fluke.com

Top causes of single-phase motor malfunctions

1-7: تلفات موتور و راندمان در نکات تعمیراتی الکتروموتور

دانستن اینکه چرا روند مشخص تعمیرات بر روی راندمان موتور تاثیرگذار است. و بهترین فرآیند تعمیر می تواند راندمان موتور را ثابت نگه داشته یا حتی بهتر کند مهم است. اول، فکر کنید که چقدر کمک کننده است. در نظر بگیرید راندمان میزان توان ورودی (الکتریکی) که به کار مفید بر حسب وات تبدیل می شود است. انرژی تلف شده که اغلب آن به صورت حرارت هدر می رود (تلفات نامیده می شود). تلفات دارای چند مولفه است: تلفات سیم پیچی استاتور، تلفات هسته استاتور، تلفات روتور و تلفات پراکندگی (شکل 33 را ببینید)

شکل 33: سهم هر یک از تلفات از تلفات کل موتور

2-7: تلفات: راندمان بالاتر به معنای حرارت کمتر است.

در طراحی کردن موتورهای با مصرف انرژی کارآمدتر، تولید کنندگان سعی می کنند تلفات را کاهش دهند. (انرژی تلف شده به صورت گرما منتشر می شود). هدف آنها، از اینرو، تولید یک موتور با حداقل افزایش دما است. برای دستیابی به این موضوع. آنها به بخش هایی می پردازند که توان به صورت حرارت، اصطکاک یا سرگردان تلف می شود. آنها هسته های استاتور بلندتری طراحی می کنند. متقابلا روتور نیز بلندتر خواهد بود و آهن الکتریکی با گرید بهتری استفاده می کنند تا تلفات هسته کاهش یابد. همچنین سطح مقطع سیم های سیم پیچی را افزایش داده و سیم بیشتری مصرف می کنند. (پرشدگی شیار را افزایش می دهند) تا تلفات مسی را کاهش دهند.

این تغییرات کمک می کند. دمای سیم پیچی کاهش یابد. و اجازه می دهد از فن کوچکتری استفاده شود. که باعث می شود با حداقل کردن توانی که برای خنک کاری موتور دریافت می شود، راندمان افزایش یابد. به عنوان یک مثال، اغلب فن های اکسترنال موتورهای راندمان بالای کاملا بسته خنک شونده با فن (TEFC) در حال حاضر تا حد امکان با پروانه های فن کوچکتری این کار را انجام می دهند.

1-3-7: فرآیند فرسودگی

هسته استاتور از ورقه های نازکی فولاد الکتریکی تشکیل شده است. که با یک عایق پوشانده شده اند تا جریان گردابی را در هسته کاهش دهند. فرض کنید که خرابی سوراخی در هسته ایجاد نکرده یا ورقه های هسته را به هم ذوب نکرده است، نگرانی بعدی سوختن سیم پیچ در یک دمای مشخص است.

عایق بین ورقه ها می توانند ارگانیک، شیمیایی یا پوشش اکسیدی باشند. موتورهای جدیدتر بیشتر دارای عایق ورقه های C-5 (غیر ارگانیک) هستند که می توانند در دماهای بالاتری نسبت به موتورهای قدیمی تر مقاومت کنند.

بدلیل اینکه عایق سیم پیچی در دمای پایین تری نسبت به عایق بین ورقه های هسته می سوزند، اگر فرآیند سوزاندن بدرستی انجام شود به عایق های بین ورقه های هسته آسیب نخواهد رسید. یادداشت فنی شماره 16 موسسه EASA توصیه می کند دمای سوزاندن سیم پیچ را در حین انجام این کار از 680 درجه فارنهاید (360 درجه سانتیگراد) افزایش ندهید. مگر اینکه مطمئن باشید که جنس عایق بین ورقه ها C-5 (غیر ارگانیک) است. در این حالت دمای سوزاندن سیم پیچ را می توان تا 400 درجه سانتیگراد حین فرآیند افزایش داد. همه نتایج مطلوب طبق مطالعات انجام شده توسط EASA/AEMT بدست آورده اند که دمای سوزاندن که در هسته استاتور اندازه گیری شده است 370 درجه سانتیگراد مناسب است.

توجه:

برخی گرید های پایین تر عایق های بین ورقه ای هسته استاتور نیاز به دقت بیشتری دارند و شاید برای سوزاندن سیم پیچ مناسب نباشند. این عایق ها ممکن است شامل اکسید بخار آب، برخی شارلاک های پایه آب، و برخی لاکهای ارگانیک با گرید پایین باشند.

کوره باید با یک ثبت کننده دما تجهیز شده باشد تا مطمئن شوید که هر موتور در دمای ایمن و مناسب سوزانده شده است. در حین فرآیند سوزاندن پراب دما باید به هسته استاتور متصل شده باشد.

نکته برای بارگذاری استاتور در کوره: استاتورها را در داخل کوره بر روی هم پشته نکنید. ممکن است برای اینکه استاتورهای پایین به دمای مورد نظر برسند استاتورهای بالایی بیش از حد داغ شوند. استاتورها را در کوره بصورتیکه شیارهای آن عمودی باشند، قرار ندهید. این مورد بخصوص در موتورهای با فریم آلومینیوم خیلی مهم و حساس است.

2-3-7: تست هسته

بهترین و ایمن ترین اقدام مربوط به مشکلات مرتبط با فرآیند سوزاندن انجام تست تلفات هسته قبل و بعد از سوزاندن و لخت و تمیز کردن هسته است. تجهیزات تجاری تست تلفات هسته به آسانی می توانند این کار را انجام دهند. یک تست حلقه (همچنین تست شار حلقه نیز نامیده می شود.) نیز می تواند با استفاده از روندی که در دستورالعمل فنی EASA آمده است، انجام شود. (برای اطلاعات بیشتر بخش 3.2 را ببینید).

3-3-7 دراوردن سیم پیچ

فرآیند لخت کردن به طور مستقیم بر روی راندمان موتور تاثیر می گذارد. اگر ورقه های هسته استاتور در حین درآوردن سیم پیچ آسیب ببیند. (مثلا ناشی از نیرو یا حرارت زیاد دندانه ها باز شوند یا لمینیشن ها خم شوند) تلفات هسته و تلفات سرگردان افزایش خواهد یافت. برای اجتناب از این موضوع، هسته را در دمای کافی و مناسب بسوزانید تا عایق سیم پیچی کاملا از بین رفته و کلافهای سیم پیچی بدون اعمال نیروی زیاد بتوانند از شیارها خارج شوند.

هنگام خارج کردن کلاف ها، در هنگام کشیدن کلاف از شیار یک مقدار اندکی از لبه بیرون شیار با زاویه این کار را انجام بدهید تا به انتهای ورقه گیر نکرده و آنها را خم نکند. اگر خارج کردن کلاف ها به سختی انجام می شود با اعمال فشار یکنواخت به دندانه های پوشیده شده احتمال آسیب کاهش می یابد. (به خاطر داشته باشید: پخش شدن دندانه های هسته تلفات سرگردان را افزایش خواهد داد)

سوزاندن در دمای خیلی پایین اغلب تلفات سرگردان را افزایش می دهد. بدلیل صدمه فیزیکی وارد شده به هسته هنگامی که سیم پیچی خارج می شود. سوزاندن استاتور در دمای کافی از این مشکل جلوگیری خواهد کرد. علاوه بر این، دمای ایمن سوزاندن جریان گردابی را افزایش نخواهد داد چونکه به عایق بین ورقه ها آسیب نمی رساند.

4-3-7: آماده سازی هسته

جوشکاری و پرکردن و همچنین سنگ زنی هسته را به حداقل مقدار ممکن و برای اصلاح نواحی آسیب دیده محدود کنید. حذف و اتصال کوتاه کردن ورقه های هسته تلفات هسته را افزایش خواهد داد. مگر اینکه اصلاح شود. خسارتهای شدید هسته به دلیل خرابی موتور (مثلا، مالیدن روتور ناشی از خرابی بلبرینگ) راندمان را کاهش خواهد داد. مراقب این موضوع باشید تا نیاز نباشد که مشتری ها موتور را برای سرویس برگردانند. در برخی مواقع، تعمیر ممکن است تا زمانی که یک موتور جایگزین به دست آید، یک معیار توقف باشد.

5-3-7: سایز سیم

هنگامی که جریان از یک هادی عبور می کند، تلفات مسی I²R بصورت حرارت تولید می شود. یک هادی با مقطع بزرگتر کمتر از یک هادی کوچکتر داغ می شود. سطح مقطع هادی های موازی (پارالل) شده مقدار مس موتور را تعیین می کند. مطابق چگالی جریان، که به صورت آمپر بر میلی متر مربع بیان می شود. هر چقدر چگالی جریان کمتر باشد تلفات I²R کاهش می یابد. تا جاییکه امکان دارد بهتر است از تعداد سیم های کمتری با مقطع بیشتر استفاده کنید تا تعداد سیم های بیشتر با قطر کمتر. حتی اگر هر دو ترکیب سطح مقطع یکسانی داشته باشند.

6-3-7: متوسط طول کلاف (MLT)

این خیلی مهم است که متوسط طول کلاف (MLT) سیم پیچی جدید بزرگتر از سیم پیچی قدیمی نباشد (اگر کمتر باشد که بهتر است). در غیر اینصورت، سیم پیچی جدید مقاومت بیشتری خواهد داشت. حتی اگر هر دو هادی های با سطح مقطع یکسان داشته باشند.

7-3-7: مقاومت سیم پیچی

اغلب مواقع با کمی احتیاط و ظریف کاری می توان سیم پیچی اجرا کرد که مقاومت کمتری از سیم پیچ فابریک اصلی داشته باشد. مقاومت کمتر باعث کاهش تلفات I²R می شود. و همچنین باعث می شود راندمان موتور بیشتر شود. در صورت مساوی بودن بقیه چیزها، سیم پیچی جمع و جورتر پیچیده شده، می تواند راندمان بالاتری از سیم پیچی فابریک داشته باشد. به عنوان یک اصل کلی، مراکز تعمیر و سرویس الکتروموتور باید سیم پیچی جدید را کاملا منطبق با سیم پیچی فابریک که تخلیه شده اجرا کنند. این بدین معنی است که با همان اندازه، نوع سیم پیچی، تعداد دور، گام و بیرون آمدن بازوها از شیار اجرا شود.

مراقب باشید که برای آسان شدن جازدن سیم پیچی طول کلافها را افزایش ندهید. این کار مقاومت کل سیم پیچی را افزایش خواهد داد. افزایش طول سرکلاف نیز مقاومت کل سیم پیچ را افزایش خواهد داد.

هنگامی که راندمان انرژی مساله اصلی باشد، سیم پیچی متحدالمرکز را به زنجیری تبدیل نکنید حتما قبل از انجام این کار طول متوسط کلاف برای هر دو طرح را محاسبه کنید طرحی را انتخاب کنید که طول کمتر و در نتیجه مقاومت کل کمتری دارد.

هنگام مقایسه سیم پیچی متحدالمرکز و زنجیری، یکی از ملاحظات قرار گرفتن هر کلاف در معرض جریان هوا است که سیم پیچی را خنک کند. هر کلاف در سیم پیچ زنجیری به میزان برابری در مقابل جریان هوا قرار می گیرد. در حالیکه در سیم پیچی متحدالمرکز توانایی اتلاف حرارت در هر لایه متفاوت است. در مورد کلاف های مدفون (Buried coils) بهتر است از آنها اجتناب شود. عمر عایق معمولا کمتر است و اجرای شارلاک بر روی آنها ضعیف است (شکل 34 را ببینید). این معایب همچنین در لایه وسطی سه ردیفی متحدالمرکز هم وجود دارد. وقتی که سیم پیچی سه ردیف متحدالمرکز را کپی می کنید سیم پیچی را همانند سیم پیچی زنجیری جا بزنید انجام این کار مثل سیم پیچ زنجیری اثر بخشی خنک کاری را متعادل می کند.

شکل 34: کلاف های مدفون در سیم پیچی زنجیری

8-3-7: نوع سیم پیچی

فرض کنید استاتور و روتور آسیب ندیده اند. و هیچ تغییری در مقدار چگالی جریان آمپر بر میلیمتر مربع داده نشده است. پتانسیل و راندمان موتور در حین فرآیند تعمیر باید بدون تغییر باقی بماند. ملاحظه بعدی نوع سیم پیچی است.

وقتی که مساله تیراژ تولید و ملاحظات اقتصادی است تولید کنندگان استفاده از سیم پیچی متحدالمرکز را ترجیح می دهند.(شکل 35 را ببینید). که می تواند با ماشین پیچیده شده و به کارگر کمتری نیاز دارد. این موضوع باعث می شود خریدارهای موتور با قیمت اقتصادی تری موتور را بخرند. عیب آن این است که هر کلاف سیم پیچی متحدالممرکز به یک اندازه موثر نیستند.

شکل 35: بوبین ها در یک کلاف هم مرکز

مراکز تعمیر و سرویس عمدتا از سیم پیچی دستی استفاده می کنند که انجام سیم پیچی زنجیری بدلیل اینکه تمامی کلاف ها یکسان هستند ساده تر است. کلاف پیچ مقداری کلاف ها را بلندتر می گیرد تا اینکه سیم پیچی دو لایه متحدالمرکز را دستی انجام دهد و تقریبا همان زمان را می برد که سیم پیچی سه لایه متحدالمرکز می برد.

کاملا قابل قبول است که سیم پیچی متحدالمرکز را با سیم پیچی زنجیری جایگزین کنید. (ممکن است حتی عملکرد ماشین الکتریکی بهبود بیابد) به شرط رعایت چند قانون ساده. این قواعد در بخش 4-3 و پیوستها تشریح شده اند.

شکل 35: بوبین ها در سیم پیچی زنجیری

توجه: همان گونه که در بالا تشریح شده است، هنگامی که راندمان انرژی ملاحظه نخست است، سیم پیچی متحدالمرکز را به زنجیری تبدیل نکنید مگر اینکه قبل از آن محاسبه کرده باشید که متوسط طول کلاف در این حالت مساوی با حالت فابریک و یا حتی کوچکتر از آن باشد.که باعث می شود مقاومت کلاف کمتر شود.همان طور که از انتهای شیارهای استاتور مشاهده می شود. سیم پیچی متحدالمرکز کلافهای با 2، 3 و 4 بوبین مختلف دارند (حتی برخی اوقات بیشتر). هر بوبین زاویه متفاوتی دارد

9-3-7: یاتاقان

بلبرینگهای با فاصله آزاد داخلی (internal clearance) C-3 برای اغلب موتورها استاندارد هستند. یک یاتاقان با آب بندی تماسی نسبت به نوع حفاظت دار، باز و یا آب بندی بدون تماس، اصطکاک بیشتری ایجاد می کند. افزایش در مقدار اصطکاک باعث افت جزئی در راندمان می شود. برای جلوگیری از افت راندمان ، سیاست خوبی است که از بلبرینگ نوع باز که توسط تولید کننده نصب شده، استفاده کنیم.

فواصل زمانی روان کاری، مقدار و ویسکوزیته نیز بر راندمان موتور الکتریکی تاثیر خواهد گذاشت. از دستورالعمل های سازنده هر موتور برای نگهداشت راندمان موتور پیروی کنید. مطالعات EASA/AEMT به این نتیجه رسیده که گریس کاری بیش از حد یاتاقان، حتی به مقدار خیلی کم، تلفات اصطکاک را در حدود 500 وات افزایش می دهد. روان کاری بیش از حد فقط باعث کاهش راندمان نمی شود، این کار همچنین باعث گرم شدن بیش از اندازه موضعی می شود. که می تواند به میزان چشمگیری عمر یاتاقانها را کاهش دهد.

وقتی که کاربری و شرایط محیطی برای قابلیت اطمینان نیازمند بلبرینگ آبندی شده است، انتظار مقداری افزایش در دمای بلبرینگ و تلفات اصطکاکی را داشته باشید. یک جایگزین بهتر احتمالا نصب آب بندی غیر تماسی یا جداکننده های یاتاقان است. که بدون ایجاد اصطکاک آلودگی ها را دور می کند. برخی تولید کنندگان هم یاتاقانهای آب بندی شده غیر تماسی را عرضه کرده اند.

10-3-7: بادخوری

فن های خارجی عامل بالقوه دیگری برای کاهش راندمان هستند. بادخوری در طراحی های فن متفاوت است. به فاکتورهایی نظیر قطر، تعداد و اندازه پره ها، مواد و پرداخت سطح بستگی دارد. اما با این وجود، مهمترین متغیر قطر پروانه فن است.

اگر تمامی پارمترهای دیگر یکسان باشد، یک فن با قطر کوچکتر به میزان قابل توجهی هوای کمتری را حرکت می دهد پروانه کوچکتر با نسبت [ ⁵(D2/D1)] کمتر از پروانه با قطر بزرگتر هوای کمتری جابجا می کند. این موضوع باعث می شود انرژی بیشتری برای چرخاندن فن با قطر بزرگتر نیاز باشد. به عنوان مثال، برای گرداندن یک پروانه فن با تمام جزئیات مشابه و فقط 5% قطر بیشتر باید 16% توان بیشتری مصرف کنید.این اختلاف توان تلف شده است. که راندمان توان موتور را کاهش می دهد. (شکل 37 را ببینید) جایگزین کردن فن فابریک موتور با یک فن با قطر کوچکتر توصیه نمی شود.انجام این کار احتمالا جریان هوا را کاهش می دهد که باعث افزایش دمای سیم پیچی می شود. که به معنی افزایش تلفات و کاهش راندمان است.

شکل 37: تاثیر تغییر اندازه پروانه فن

به همین دلیل، اقدام درست این است که فن آسیب دیده را با یک پروانه فن کاملا مشابه جایگزین کنید. جایگزینی یک پروانه غیر یکسان ممکن است راندمان موتور را کاهش دهد. البته، در فرآیندهای شیمیایی یا در برخی ملاحظات دیگر استفاده از فن اورجینال  غیر ممکن است. برای جایگزینی با تولید کننده موتور مشورت کنید تا از تاثیر مخرب بر راندمان موتور جلوگیری شود.

4-7: تایید یکپارچی در فرآیند تعمیر الکتروموتور

تست بارداری معمولا عملی نیست، زمان راه اندازی را در نظر بگیرید و زمان تست و توان مصرفی. خوشبختانه تایید تعمیرات آسان است این کار را می توان با چک کردن تغییرات در بزرگترین اجزای تلفاتی – تلفات هسته، تلفات مسی و تلفات روتور انجام داد.

• مقایسه تست های هسته قبل و بعد از سوزاندن سیم پیچی اثبات می کند که تلفات هسته تغییر کرده است یا خیر؟ یک افزایش بیش از 20% باید باعث نگرانی و چاره جویی شود
• یک اندازه گیری درست و دقیق مقاومت سیم پیچی تغییرات در تلفات مسی را بررسی می کند.
• تلفات روتور باید بدون تغییر باقی بماند، مگر اینکه روتور حین خرابی آسیب دیده باشد یا اینکه قطر آن با ماشین کاری تغییر یافته باشد.

ماشین کاری قطر روتور به منظور افزایش فاصله هوایی می تواند تلفات را به قیمت از دست رفتن ضریب توان کاهش دهد، با این وجود افزایش زیاد در مقدار فاصله هوایی تلفات را افزایش خواهد داد. مراکز تعمیر و سرویس این روند را فقط وقتی طراحی فاصله هوایی را می دانند انجام دهند. (اگر روتور در هر بار تعمیر و چندین بار ماشین کاری شود، دیر یا زود به مشکل بر می خورد. تاریخچه تعمیرات انجام شده بر روی موتور بندرت مشخص است از اینرو اغلب مراکز تعمیرات مخالف ماشین کاری قطر خارجی روتور هستند.)

1-4-7: ملاحظات مربوط به تلفات

تلفات باقیمانده بادخوری، اصطکاک و تلفات پراکندگی هستند. تلفات بادخوری در حین تعمیر الکتروموتور تغییر نخواهد کرد مگر اینکه پروانه فن اصلاح شده یا تغییر یابد. که به آسانی قابل اجتناب است. تلفات اصطکاک نباید تغییر کند اگر یاتاقان مشابه (و آب بندی اگر اختصاص یافته است) با اتصالات مناسب استفاده شود. جایگزین کردن یاتاقان با آب بندی به جای یاتاقان (بلبرینگ) باز اصطکاک را افزایش خواهد داد. به همین دلیل از گریس کاری بیش از حد یاتاقان اجتناب کنید.

اندازه گیری و ثبت مقدار تلفات پراکندگی خیلی دشوار است.  اما یکی از جاهایی که در فرآیند تعمیر الکتروموتور می تواند بر روی آن تاثیرگذار باشد. مرحله درآوردن کلاف سیم پیچی است. دندانه های ورقه هسته خمیده و نامنظم تلفات پراکندگی را افزایش خواهد داد. هر چقدر نیروی بیشتری برای در آوردن کلاف ها نیاز باشد. احتمال دفرمه شدن دندانه ها افزایش خواهد یافت. برای اجتناب از این موضوع، سیم پیچی استاتور را در دمای کافی بسوزانید تا عایق ها کاملا شکسته شوند. و کلاف ها اجازه یابند به راحتی خارج شوند. تمام مطالعات میدانی انجام شده توسط EASA/AEMT بدست آمده است. که دمای مناسب سوزاندن 370 درجه سانتیگراد است. دما در هسته اندازه گیری شده است.

(احتیاط: برخی فرآیندهای با درجه عایقی ضعیف تر، نظیر بخار آب دادن و شارلاک بر پایه آب یا برخی لاکهای ارگانیک، نیازمند احتیاط بیشتری هستند. و ممکن است برای سوزاندن مناسب نباشند.)

ترتیب مطالعه بخش های مختلف مقاله مراحل تعمیر الکتروموتور

این مقاله بخشی از ترجمه مستند فنی انجمن تعمیرکاران آمریکا با عنوان The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency است. به دلیل اینکه این مستند مقداری طولانی بود. در هنگام ترجمه به شش مقاله مستقل تبدیل شده و بر روی وبسایت منتشر شده است. بخش های مختلف آن را از طریق لینک های زیر دنبال کنید.

1- اقدامات عملی برای حفظ راندمان الکتروموتور هنگام تعمیر
2- مراحل تعمیر الکتروموتور: بازرسی، برداشتن اطلاعات و باز کردن الکتروموتور
3- مراحل تعمیر الکتروموتور: تخلیه سیم پیچی و تمیز کردن هسته
4- مراحل تعمیر الکتروموتور: بازپیچی سیم پیچ الکتروموتور
5- مراحل تعمیر الکتروموتور: تعمیر اجزای مکانیکی الکتروموتور
6- نکات تعمیر الکتروموتور برای حفظ راندمان

مرجع: The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency
EASA/AEMT Rewin Study and Good Practice Guide To Maintain Motor Efficiency

1-5: تعمیرات هسته ها

الف) استاتور

• سنگ زنی سطوح آسیب دیده هسته
• سنگ زنی بیش از حد هسته
• استفاده از نیروی بیش از حد و بی مورد برای جایگذاری مجدد دندانه های باز شده
• کاهش تعداد لمینیشن ها
• چیدمان مجدد اما نامناسب هسته (restacking)

ب) روتور

• سنگ زنی سطح
• ماشین کاری روتور با ابزار کند یا سرعت سطحی نا مناسب (مثل برخورد امینیشن ها با یکدیگر)
• فاصله هوایی بیش ازحد
• خطای تشخیص یا عدم تعمیر صحیح میله های شکسته روتور یا رینگ انتهایی

2-5: تعمیرات شفت

• اشتباهات ماشینکاری و عدم همخوانی اندازه های نشیمنگاه بلبرینگ
• جایگزینی شفت با موادی که خواص مغناطیسی متفاوتی دارند.

3-5: تعمیرات فریم

• تعمیرات فریم استاتور یا درپوش ها که متحدالمرکز بودن روتور استاتور را بر هم بزند.
• اشتباهات ماشینکاری  در ساخت مجدد محل نشیمنگاه بلبرینگ ها  و عدم همخوانی اندازه ها
• استفاده از یک فریم جدید که برای هسته استاتور بسیار تنگ است (تلفات گردشی را افزایش می دهد).
• به عنوان یا قاعده سرانگشتی مقدار انطباق دو سطح باید بین 0.004 تا 0.006 اینچ (تقریبا 1 ت 1.5 میلی متر) باشد.  اگر خیلی گشاد باشد انتقال حرارت از هسته به درستی انجام نمی شود و تلفات سیم پیچی استاتور افزایش می یابد.
• عدم پاکسازی مناسب مجرای هوایی و کانالهای خنک کننده مسدود شده
• عدم تعمیر و یا جایگزینی پروانه خنک کننده آسیب دیده

4-5: بلبرینگ ها و آب بندها (seals)

• انتخاب بلبرینگ نادرست
• نصب نادرست بلبرینگ ها
• روانکاری نادرست بلبرینگ ها ( گریس اشتباهی، گریس های مخلوط، گریس بیش ازحد)
• نصب نادرست آب بند (سیل)
• استفاده از سیل های نامناسب
• عدم روانکاری یا روانکاری کم آب بندها

5-5: فن و کاور فن در تعمیر اجزای مکانیکی الکتروموتور

• نصب فن نا متناسب یا نصب فن و کاور در حالت نادرست (فاصله نا مناسب فن و کاور فن).
• عدم تعویض فن آسیب دیده (مثلا پره های شکسته و …)
• نصب کاور فن اشتباهی
• عدم تعویض کاور فن آسیب دیده
• عدم اطمینان از باز بودن ورودی هوای فن و عاری بودن از کثیفی

6- مونتاژ مجدد موتور

در هنگام تنظیم و تعمیر اجزای مکانیکی الکتروموتور مراحل خاص فرآیند مونتاژ می تواند روی راندمان تست شده موتور تاثیر بگذارد.

روانکاری بلبرینگ ها:

مهمترین این مراحل کیفیت گریسی است که برای بلبرینگ ها استفاده می شود. در مطالعات EAST/AEMT به این نکته پی بردند که گریس اضافه می تواند تا 500 وات تلفات اصطکاک را افزایش دهد. موتور باید 8 ساعت یا بیشتر کار کند تا گریس اضافی از بین برود و تلفات کاهش پیدا کند. طراحی حفره ها، فاصله شفت تا درپوش و ویسکوزیته گریس، همگی بر توانایی موتور برای پاکسازی گریس اضافی تاثیر می گذارند. در نتیجه، زمان مورد نیاز برای یک موتور خاص برای اینکه تلفات اصطکاک آن به حالت نرمال برسد غیر قابل پیش بینی است.

واشر تراست (Thrust washers):

وقتی که جای بلبرینگ روی فریم تنگ باشد در حقیقت مثل این می ماند که در هنگام مونتاژ روی بلبرینگ بار گذاشته باشیم که تلفات اصطکاک را تا زمان طی شدن چندین چرخه حرارتی افزایش می دهد. راه اندازی موتور برای دوره های طولانی بدون اعمال بار کامل این شرایط را تغییر نمی دهد زیرا انبساط حرارتی شفت تا زمان بار کامل موتور در کمترین مقدار خود است. مطمئن شوید که واشر تراست به درستی نصب شده باشد.

فن ها و هدایت کننده های هوا:

قرار دادن فن خارجی (اکسترنال) (در موتورهای TEFC/IP 54 و IP 55). می توانند اثربخشی خنک کاری و در نتیجه مقدار مقاومت سیم پیچی را تحت تاثیر قرار دهند. برای موتورهای ODP (IP 11, IP 12)، موقعیت نسبی پره های فن روتور و هدایت کننده های هوا احتمالا بر روی دمای سیم پیچی تاثیر می گذارند. کنار گذاشتن هدایت کننده های هوا از موتور در هنگام مونتاژ مجدد موتور می تواند تاثیر قابل توجهی بر روی سیستم خنک کاری بگذارد. فنهای جهت دار همچین باید بدرستی و در جهت گردش درست خود نصب شوند.

جابجایی و بدست گرفتن:

آسیب فیزیکی به سطوح فاصله هوایی استاتور و روتور می تواند تلفات پراکنده را افزایش دهد. گرفتن و جابجایی خشن و بی دقت می تواند باعث آسیب به سطوح فاصله هوایی استاتور و روتور شود. که می تواند حتی منجر به افزایش تلفات هسته گردد.

رنگ کاری:

در هنگام رنگ کاری موتور مطمئن شوید که سوراخ های تهویه کیپ نشده باشند. در حالی که این ممکن است یک نکته کوچک به نظر برسد. این مورد مخصوصا هنگامی که صفحه ای برای جلوگیری از ورود جوندگان داخل موتور نصب شده باشد بسیار مهم است.

ترتیب مطالعه بخش های مختلف مقاله مراحل تعمیر الکتروموتور

این مقاله بخشی از ترجمه مستند فنی انجمن تعمیرکاران آمریکا با عنوان The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency است. به دلیل اینکه این مستند مقداری طولانی بود. در هنگام ترجمه به شش مقاله مستقل تبدیل شده و بر روی وبسایت منتشر شده است. بخش های مختلف آن را از طریق لینک های زیر دنبال کنید.

1- اقدامات عملی برای حفظ راندمان الکتروموتور هنگام تعمیر
2- مراحل تعمیر الکتروموتور: بازرسی، برداشتن اطلاعات و باز کردن الکتروموتور
3- مراحل تعمیر الکتروموتور: تخلیه سیم پیچی و تمیز کردن هسته
4- مراحل تعمیر الکتروموتور: بازپیچی سیم پیچ الکتروموتور
5- مراحل تعمیر الکتروموتور: تعمیر اجزای مکانیکی الکتروموتور
6- نکات تعمیر الکتروموتور برای حفظ راندمان

مرجع: The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency
EASA/AEMT Rewin Study and Good Practice Guide To Maintain Motor Efficiency

• کپی کردن سیم پیچی موجود در موتور (که توسط سازنده ارائه شده و فابریک باشد)
• تغییر شیوه سیم پیچی به گونه ای که عملکرد آن به خوبی سیم پیچی اصلی یا بهتر از آن باشد.

مقدمه

اغلب تعمیرکارها در هنگام باز پیچی سیم پیچ الکتروموتور توانمندی طراحی مجدد سیم پیچی برای افزایش راندمان را دارند. (به تعارف در مورد تعمیرکاران آمریکا صحبت می کند). اما در اغلب اوقات، با این وجود، بهترین روش برای حفظ راندمان مشابه سازی سیم پیچ ها مطابق با سیم پیچی فابریک کارخانه است. در هر حال سطح مقطع سیم های مسی را تا جاییکه امکان دارد افزایش داده و سرکلاف ها را تا حد امکان کوچک کنید. (سعی کنید که بزرگتر از سرکلافهای سیم پیچ فابریک نشود). توجه کنید. در برخی طراحی ها، سرکلاف ها نقش قابل توجهی در پراکندگی حرارت دارند. اگر خیلی کوچک در نظر گرفته شوند ممکن است. باعث افزایش دمای سیم پیچ شود، که باعث خواهد شد تلفات I²R افزایش یابد.

زمانیکه حجم تولید هزینه را توجیه می کند. تولید کنندگان موتور از دستگاه های کلاف پیچی اتوماتیک و ماشین های اینسرت برای جازنی کلاف استفاده می کنند. این روش کلافهای هم مرکز ایجاد می کند. در هنگام بازپیچی سیم پیچ الکتروموتور تعمیرکاران پی برده اند که معمولا اجرای سیم پیچی زنجیری (lap winding) سریع تر و ساده تر است. در این بخش از توضیحات در نهایت دو قاعده کلی استخراج می شود (به منظور حفظ راندمان) برای دو نوع بازپیچی

• بازپیچی با کپی کردن و رونوشت از سیم پیچ فابریک
• تغییر سیم پیچی از سیم پیچ متحدالمرکز به زنجیری

شکل 25: یک نمونه سیم پیچی متحدالمرکز

1-4: سیم پیچی قدیمی سیم پیچ فابریک کارخانه است؟

سیم پیچ ها و تکنسین های با تجربه معمولا با نگاه کردن به سیم پیچی می توانند تشخیص دهند. که سیم پیچی فابریک کارخانه است یا خیر؟ اگر این طور است. بازهم شاید بد نباشد به اطلاعات سیم پیچی موتورها که در CD تهیه شده توسط EASA هم مراجعه کنید (یک چنین دیتابیسی انجمن تعمیرکاران آمریکا دارد) این منبع اطلاعات  برای اعضای EASA و AEMT در دسترس است. که 340000 مجموعه اطلاعات را شامل می شود. اگر تعمیرکار خودش یک بانک اطلاعاتی (دفتر حساب سیم پیچی) در بازپیچی سیم پیچ الکتروموتور برای خودش درست کند. که اطلاعات بسیار ارزشمندی را می تواند جمع آوری کند.

شکل 26: یک نمونه سیم پیچی زنجیری

شکل 27: جازنی کلاف در استاتور دو قطب

سرنخ های دیگری هم وجود دارد، برای مثال، تعمیرکارها در هنگام بازپیچی سیم پیچ الکتروموتور بندرت از سیم پیچی متحدالمرکز استفاده می کنند. علاوه بر این، تعمیرکارها معمولا در مورد سیمهای رابط خیلی احتیاط می کنند. و دور از کلافها نگه می دارند. آنها همچنین از سر سیمهای با سایز بزرگتری استفاده کرده و عایق بندی و نخ بندی سیم پیچی آنها بیشتر است.

این تفاوتها برای نکوهش سیم پیچی تولید کنندگان نیست. بلکه صرفا نشان دهنده این است که تولید کنندگان تمامی یا بخشی از فرآیند سیم پیچی را اتوماتیک کرده اند. در حالیکه تقریبا تمامی تعمیرکاران این کار را با دست انجام می دهند. اکثر مراکز خدمات سعی می کنند در هنگام بازپیچی سیم پیچ الکتروموتور با ارتقاء سیستم نخ بندی و عایق کاری سیم پیچی از خرابی موتورهای تعمیر شده در آینده جلوگیری کنند.

2-4: کپی (رونوشت) بازپیچی سیم پیچ

اگر جرئیات سیم پیچی ثبت شده باشد. (بخش 1-3 را ببینید) و تایید شده باشد که سیم پیچی فابریک تولید کننده الکتروموتور است. حالا هسته می تواند برای بازپیچی آماده شود. اگر چه گام سیم پیچی (یا گام ها)، تعداد دور در هر کلاف و اتصالات بین کلافها مشابه سیم پیچ فابریک خواهد بود. انجام دو تغییر می تواند به حفظ کردن یا حتی مقدار جزیی بهبود راندمان در هنگام بازپیچی سیم پیچ الکتروموتور کمک کند.

• حتی الامکان طول سر کلاف ها را کوچکتر کنید.
• سطح مقطع سیم های لاکی در هر کلاف را افزایش دهید.

1-2-4: حداقل کردن طول سرکلاف

سرکلاف بخش غیر فعال سیمهای مسی استاتور است. که صرفا بازوهای کلاف که بخش فعال آن است و در شیارها قرار گرفته اند را به هم متصل می کند. در اغلب سیم پیچی های الکتروموتور (مخصوصا در موتورهای 2 قطب و 4 قطب) وزن سیم مسی موجود در سرکلاف از سیم موجود در بازوی کلاف در شیارها بیشتر است و نقش اساسی از کل تلفات استاتور I²R دارد. از اینرو خیلی مهم است که طول سرکلاف حتی الامکان کوچکتر باشد. اگر طول متوسط کلاف (MLT) سیم پیچی بازپیچی از سیم پیچ فابریک بیشتر شود، تلفات I²R نیز افزایش خواهد یافت. سعی کنید قواعد زیر را رعایت کنید تا از این مشکل اجتناب گردد.

• طول سرکلاف را در محدوده اندازه گیری شده از سیم پیچ فابریک نگه دارید و اجازه ندهید بزرگتر شود.
• عایق شیار را خیلی بزرگتر از طول شیار و مقدار مورد نیاز نگیرید تا از فشار بر روی سلول شیار جلوگیری شود
• برای پاک کردن عایق سیم پیچ، قسمت های مستقیم دو طرف سیم پیچ را بیشتر از حد لازم گسترش ندهید.

شکل 28: یک نمونه سرکلاف مربوط به موتور چهار قطب تعمیر شده

شکل 29: سرکلاف موتور چهار قطب فابریک کارخانه

کاهش طول سرکلاف مقدار مس مصرفی در سیم پیچی و تلفات را کاهش خواهد داد. اما اگر در هنگام بازپیچی سیم پیچ الکتروموتور سرکلاف را خیلی کوچک بگیرید. باعث می شود سیم پیچی استاتور سخت و یا حتی غیرممکن شود. حتی خنک کاری هم تحت تاثیر قرار گرفته و در حالتهای شدید باعث می شود موتور داغ تر کار کند.

دقت کنید که مشخصات سیم پیچی و ابعاد کلاف را مشخص کنید. تقریبا همیشه امکان پذیر است که عملکردی معادل یا بهتر از سیم پیچ فابریک تولید کننده از نظر تلفات مسی تامین گردد. ابعاد سیم پیچ جدید را ثبت کنید.

2-2-4: سطح مقطع مس (سیم مسی) را در هر کلاف افزایش دهید

هنگامی که سیم پیچی موتور با دست انجام می شود و سیم پیچی فابریک کارخانه با ماشین پیچیده شده باشد، معمولا امکان افزایش سطح مقطع سیم لاکی در هر کلاف سیم پیچ موتور، وجود دارد. یا وقتی که یک موتور قدیمی تر را بازپیچی می کنید. هم امکان افزایش سطح مقطع مس وجود دارد. معایب این کار این است که مس بیشتری مصرف می شود و می تواند بازپیچی سیم پیچ الکتروموتور را بیش از اندازه زمان بر کند. همچنین این کار سخت تر (یا حتی امکان دارد غیرممکن شود) در جاهایی که عملی باشد، با این وجود، افزایش سطح مقطع سیم هر کلاف کمک می کند تلفات مسی I²R کاهش یافته و راندمان موتور بعد از تعمیر ثابت نگهداشته شده و یا افزایش یابد.

تجربه نشان خواهد داد که سطح مقطع مس چقدر می تواند افزایش یابد. بهترین روش برای تغییر سایز هادی ها در هر کلاف، استفاده از مفهوم پرشدگی شیار است. با این مفهوم آشنا هستید؟(به معنی سطع مقطع سیم مسی در هر شیار\ سطح مقطع شیار) آن را مقداری افزایش دهید. از هادی های بزرگتری استفاده کنید. اما نه آنقدر بزرگ که برای جازنی سیم پیچ مشکل ایجاد شود. مطمئن شوید که اندازه هادی های مورد استفاده در سیم پیچی جدید را ثبت کرده اید.

نکات کلیدی کپی کردن سیم پیچی در هنگام بازپیچی سیم پیچ الکتروموتور

• چک کنید که سیم پیچ قدیمی سیم پیچ فابریک کارخانه است
• از همان پیکربندی و مشخصات سیم پیچی استفاده کنید.
• تا جاییکه امکان دارد و عملی است طول بازوی کلاف را کوتاه تر در نظر بگیرید
• سرکلاف را در همان اندازه فابریک (یا ترجیحا کمتر) در بیاورید
• همان گام کلاف (یا گام ها) را استفاده کنید
• همان تعداد دور در هر کلاف را استفاده کنید
• سطح مقطع سیم مسی را همان (یا ترجیحا بیشتر) در نظر بگیرید.
• طول کلاف را همان یا کوچکتر از فابریک در نظر بگیرید.
• مقاومت سیم پیچ هم مانند فابریک یا کمتر از آن می شود.

3-4: تغییر سیم پیچی به زنجیری دو لایه

تعمیرکارها معمولا استفاده از سیم پیچی زنجیری را ترجیح می دهند چونکه در این سیم پیچ همه کلافها یکسان هستند. اگر سیم پیچ جدید دارای همان شار در هر قطب مطابق سیم پیچی فابریک باشد، انجام این نوع سیم پیچی قابل قبول است.

سیم پیچی تک لایه زنجیری معمولا برای موتورهای با اندازه کوچک تا متوسط استفاده می شود، چونکه سیم پیچها راحت تر در شیارها جازنی می شود و به هیچ جداکننده ای نیاز نیست. و این کار فضای بیشتری برای سیمها باقی می گذارد.

سیم پیچ های دولایه نسبت به سیم پیچی یک لایه توزیع شار بهتری در هسته دارند. جایگزین کردن سیم پیچ دو لایه با سیم پیچی تک لایه قطعا راندمان موتور را کاهش می دهد، از اینرو انجام آن توصیه نمی شود.

سیم پیچ های زنجیری به طور مناسبی گامشان کوتاه شود. (مثلا، گام کلاف باید کمتر از گام قطب باشد مگر اینکه سیم پیچی فقط دارای یک کلاف در هر گروه کلاف باشد.). برای دریافت اطلاعات بیشتر و جزئیات این موضوع برای چگونگی طراحی مجدد سیم پیچی. ضمیمه های 1 و 2 و همچنین برنامه طراحی مجدد و صحه گذاری موتورهای AC انجمن EASA را مطالعه کنید.

مزیت های سیم پیچ زنجیری:

• راندمان می تواند در مقدار قبلی حفظ شده و یا بهبود یابد. سیم پیچی دو لایه بهترین بازده را نتیجه می دهد.
• متوسط طول کلاف می تواند برابر یا حتی کوچکتر از سیم پیچی فابریک کارخانه باشد.
• همه کلاف ها یکسان هستند.
• همه کلاف ها از لحاظ شرایط خنک کاری بصورت یکسان در معرض جریان هوا قرار می گیرند.
• نیروی محرکه مغناطیسی سیم پیچی (mmf) به شکل سینوسی نزدیک تر می شود. برای اطلاعات بیشتر پیوست 3 را مشاهده کنید.
• عایق فازی و نخ بندی و مهاربندی کلاف بصورت یکنواخت و مناسب قرار می گیرند.

معایب

• هیج عیبی ندارد. مشروط بر اینکه تبدیل به درستی انجام شود.

1-3-4: قوانین گشتاور، شار و سیم پیچی

قوانین و قواعد زیر در هنگام تغییر پیکربندی سیم پیچی مهم هستند.

در یک موتور القایی، گشتاور متناسب با شار ضرب در جریان است. با تغییر سیم پیچی هر دوی اینها تحت تاثیر قرار می گیرند. و هر دو اینها با بازپیچی می توانند تحت تاثیر قرار بگیرند.ولتاژ اعمال شده به هر فاز موتور مخالف و (تقریبا مساوی) با نیروی ضد محرکه الکتریکی back emf است.(ولتاژ القا شده در یک کلاف بدلیل حرکت هادی در میدان مغناطیسی و قطع کردن خطوط شار میدان مغناطیسی). نیروی ضد محرکه الکتریکی توسط رابطه زیر بیان می شود.

E = 4.44 x f x N x F x K_d x K_p

برای بازپیچی سیم پیچی (غیر از ولتاژ یا فرکانس متفاوت) E و f ثابت هستند. که باعث می شود سه پارامتر زیر تحت کنترل تعمیرکار باقی بمانند.

N = تعداد دور سری در هر فاز
K_d = ضریب توزیع سیم پیچی
K_p = ضریب کوتاهی گام (ضریب گام)

حاصلضرب این متغیرها بایستی ثابت بمانند تا رابطه بالا (1) برقرار باشد. و این مساله قواعد مهم زیر را برای پیکربندی سیم پیچی نتیجه می دهد.

قواعد مهم در پیکربندی سیم پیچی

• افزایش تعداد دور، ضریب کوتاهی وتر، یا ضریب توزیع شار را کاهش می دهد
• کاهش تعداد دور، ضریب کوتاهی وتر یا ضریب توزیع سیم پیچی شار را افزایش می دهد.
• مقدار شار\قطب بدون تغییر باقی می ماند اگر حاصلضرب ضریب کوتاهی وتر، ضریب توزیع و تعداد دور بدون تغییر باقی بماند.

برای حفظ عملکرد موتور، هم گشتاور و هم راندمان، مقدار شار در هر قطب باید بدون تغییر باقی بماند. اثربخشی سیم پیچی از نظر بهینه سازی عملکرد موتور (شامل راندمان) وابسته به دو عامل نوع سیم پیچی و طراحی آن است، که نیازمند این است که ضرایب Kp و Kd به گونه ای بهینه شوند که مولفه اصلی EMF حداکثر شده و مقدار EMF هارمونیک ها را به حداقل برساند.

اگر چه مسائل پیچیده خارج از حوزه این دستورالعمل است برخی قواعد پایه ای وجود دارد که ممکن است در هنگام بازپیچی سیم پیچ الکتروموتور به پرسنل مراکز سرویس الکتروموتور کمک کند.

• سیم پیچ های دو لایه (دو بازوی کلاف در هر شیار) نتیجه بهتری را نسبت به سیم پیچ های یک لایه می دهد.
• برخی از آرایش های کلافها (به ویژه پرش شیار) نتایج خیلی بدتری نسبت به سیم پیچی متعارف و قطبهای متوالی می دهد.
• سیم پیچی با گام کلاف کامل هارمونیک EMF بیشتری نسب به کلاف با گام کوتاه شده یا گام بلندتر شده می دهد.
• در حالت کلی، سیم پیچی زنجیری دو لایه (دو طبقه) با گام کوتاه شده بهترین نتیجه را می دهد. سیم پیچی های یک لایه با گام کوتاه شده برخی اوقات در ماشین های با اندازه متوسط یا کوچک استفاده می شود.اما هرگز نباید یک سیم پیچ فابریک که خودش دو لایه است را با سیم پیچی تک لایه تعویض کرد.

برای اطلاعات بیشتر در مورد ضریب وتر و ضریب توزیع، پیوست 1 را ملاحظه بفرمایید.

4-4- کامل کردن سیم پیچی

در مراحل بازپیچی سیم پیچ الکتروموتور بعد از جازدن کامل سیم پیچی، همه کلافها و سر سیم ها را مطابق با نقشه اتصالات سیم پیچی فابریک انجام دهید (اگر بازپیچی از روی سیم پیچی اصلی کپی باشد) و یا سیم پیچی زنجیری مناسب برای جایگزینی با سیم پیچ فابریک انجام شده باشد. سر سیم های خروجی را به اندازه ای که ممکن است بلند در نظر بگیرید و همه آنها را به درستی برچسپ بزنید. سرکلاف را با نخ سربندی مناسب مطابق با سیم پیچی فابریک محکم کنید یا حتی بهتر از سیم پیچی فابریک این کار را انجام بدهید.(مثلا محکم تر)

5-4- تست های سیم پیچی

سیم پیچی را با استفاده از تست مقاومت سیم پیچی و تعادل فازها بررسی کنید.

1-5-4- تستهای مقاومت سیم پیچی

مقاومت اولین گروه کلاف پیچیده شده را اندازه گرفته و با مقدار مقاومت محاسبه شده مقایسه کنید. اگر امکان پذیر است، مقاومت گروه کلاف سیم پیچی فابریک را هم برای مقایسه اندازه گیری کنید. (باید قبلا این کار انجام شده باشد)

دمای هوای محیط (T_a) اندازه گیری کنید با سیم پیچی در دمای اتاق. هر دو مقاومت را برای راحتی به یک دمای مرجع برای مقایسه تبدیل کنید (معمولا 25 درجه سانتیگراد) فرمول زیر را استفاده کنید.

در اینجا

R_x: مقاومت سیم پیچی اصلاح شده
T_a: دمای هوای محیط

مقدار مقاومت اصلاح شده گروه کلاف جدید باید مساوی یا کمتر از مقاومت گروه کلاف سیم پیچی فابریک باشد. هنگامی که استاتور کامل پیچیده شد، مقاومت هر فاز (یا مقاومت بین سر سیم های خروجی) و دمای محیط را اندازه گیری کرده و ثبت کنید مقاومتها باید با اختلاف 5% با هم برابر باشد. (شکل 30 را ببینید)

شکل 30: اندازه گیری مقاومت گروه کلاف سیم پیچی

2-5-4: تستهای تعادل فاز (مقایسه موج)

یک تست مقایسه موج سیم پیچ های نامتعادل را می تواند تشخیص بدهد. چه این مساله ناشی از حلقه های اتصال کوتاه شده باشد یا مدارهای نامتعادل (که منجر به جریانهای گردابی می شود). هر دوی این مشکلات باعث خواهد شد تلفات I²R استاتور افزایش یابد.

این تست را بعد از بازپیچی سیم پیچ الکتروموتور اما قبل از لاک زدن انجام دهید. این تست اطمینان ایجاد می کند که هر سه فاز به صورت مشابه پیچیده شده و اتصالات بین کلافهای آنها وصل شده است. این تست با اعمال پالسهای همزمان ولتاژ یکسان به دو فاز سیم پیچی و ثبت میزان افت و میرایی آن در یک اسیلوسکوپ دو کاناله انجام می شود. ردیابی های یکسان برای هر فاز نشان می دهد که منحنی میرایی برای همه فازها مشابه بوده و از این رو فازها همانند یکدیگر هستند. اگر دو موج رد یابی شده مشابه هم نباشند نشان دهنده وجود خطا در سیم پیچی است و باید از طریق بازرسی مجدد عیب یابی شود.

شکل 31: شکل موج های تست تعادل فاز (مقایسه موج)

نکات کلیدی در تست تعادل فاز (مقایسه موج)

• بر روی سیم پیچی تکمیل شده و قبل از لاک زدن انجام شود.
• این آزمون نرخ میرایی پالس های ولتاژ یکسان که بصورت همزمان به 2 فاز از سیم پیچ اعمال شده را مقایسه می کند.
• الگوی ردیابی، فازها را یکسان نشان می دهد (صحیح است – ردیابی یکسان) یا الگوی ردیابی متفاوت است (خطا – ردیابی ها همخوانی ندارند).
• الگوی ردیابی برای تشخیص نوع خطا به ما کمک می کند. (به راهنمای تولید کننده دستگاه مراجعه کنید)

3-5-4: تست زمین / تست ولتاژ بالا (hipot test)

برای سیم پیچی های بالاتر از 250 ولت، بزرگتر از 0.5 اسب بخار (0.37  کیلووات)

• تست ولتاژ بالای AC: 1000 ولت + 2 برابر ولتاژ نامی ( حداقل 2000 ولت در IEC)
• تست ولتاژ بالای DC: 1.7 برابر ولتاژ تست AC

تست ولتاژ بالا به عنوان یک آزمون اثبات در نظر گرفته می شود و نباید تکرار شود. اگر آزمون ولتاژ بالای اضافه ای نیاز است. باید در 85 در صد اعداد و ارقامی که بالاتر گفتیم انجام شود. آزمون های بعدی نباید از 65 درصد مقادیر اعلام شده در بالا تجاوز کند.

توجه: برای سیم پیچ های کهنه و کار کرده محدودیت ولتاژ تست را تا 60 درصد مقادیر بالا کاهش دهید.

6-4: لاک زدن سیم پیچ

آغشته کردن سیم پیچ با لاک و متعاقبا خشک کردن آن با هوا یا پخت این لاک چندین هدف را دنبال می کند:

• بین هادی ها (سیم ها) نوعی پیوند مکانیکی ایجاد می کند.
• ضریب دی الکتریک عایق را افزایش می دهد.
• از سیم پیچ ها در برابر رطوبت و آلودگی محافظت می کند.
• فاصله هوایی بین هادی ها را پر می کند ( مخصوصا در شیارها)

آخرین ویژگی مهم مربوط به راندمان موتور است. در هنگام بازپیچی سیم پیچ الکتروموتور دقت کنید که لاک سیم پیچ ها به انتقال حرارت تولید شده در سیم پیچ به سمت استاتور و پوسته موتور کمک می کند. و در نتیجه سیم پیچ خنک تر می شود. پروسه لاک زدن سیم پیچ ها باید به دقت انجام شود. تا فضاهای خالی به حداقل میزان خود برسد و پرشدگی شیار حداکثر شود. عملکرد ضعیف و بی دقت در لاک زدن سیم پیچ ها باعث افزایش حرارت سیم پیچ ها و افزایش مقاومت آنها می شود. که این امر باعث کاهش راندمان موتور می شود.

در واقع هرچه دمای سیم پیچ ها پایین تر باشد مقاومت کمتر و تلفات نیز کمتر می شود.

1-6-4: انواع لاک ها و دسته بندی آن ها

لاک های عایق بر اساس ظرفیت مقاومت دمایی آن ها و نوع مواد سازنده آن دسته بندی می شوند. قابلیت تحمل دمای کلاسهای مختلف در جدول 3 نشان داده شده است.

جدول 3: توانایی استقامت دمایی

اغلب لاک هایی که امروز تولید می شوند از نوع کلاس F یا کلاس H هستند. برای جبران شرایط نا معمول، حتی اگر موتورکلاس عایقی پایین تری داشته باشد (مثلا کلاس B)  بسیار مهم است که حداقل از لاک کلاس F استفاده می شود.

هدف ما این است که تا جایی که امکان دارد فضا های خالی داخل موتور و سیم پیچ ها را پر کنیم. با این حال از استفاده بیش از حد لاک اجتناب کنید. و قبل از قرار دادن استاتور در کوره لاک های اضافی را از اطراف شیارها پاک کنید.

ترتیب مطالعه بخش های مختلف مقاله مراحل تعمیر الکتروموتور

این مقاله بخشی از ترجمه مستند فنی انجمن تعمیرکاران آمریکا با عنوان The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency است. به دلیل اینکه این مستند مقداری طولانی بود. در هنگام ترجمه به شش مقاله مستقل تبدیل شده و بر روی وبسایت منتشر شده است. بخش های مختلف آن را از طریق لینک های زیر دنبال کنید.

1- اقدامات عملی برای حفظ راندمان الکتروموتور هنگام تعمیر
2- مراحل تعمیر الکتروموتور: بازرسی، برداشتن اطلاعات و باز کردن الکتروموتور
3- مراحل تعمیر الکتروموتور: تخلیه سیم پیچی و تمیز کردن هسته
4- مراحل تعمیر الکتروموتور: بازپیچی سیم پیچ الکتروموتور
5- مراحل تعمیر الکتروموتور: تعمیر اجزای مکانیکی الکتروموتور
6- نکات تعمیر الکتروموتور برای حفظ راندمان

مرجع: The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency
EASA/AEMT Rewin Study and Good Practice Guide To Maintain Motor Efficiency

• جزئیات سیم پیچی قدیمی (فابریک موتور) را یادداشت کنید ( شکلهای 11 و 12 را مشاهده کنید).
• آزمایش تلفات هسته
• خارج کردن سیم پیچی قدیمی
• تمیز کردن هسته استاتور و آماده سازی آن برای بازپیچی

1-3: ثبت جزئیات سیم پیچی

ثبت دقیق جزئیات کامل سیم پیچ قدیمی بسیار مهم است ( شکل 11 و 12 را مشاهده کنید). ایجاد بانک اطلاعات در این زمینه مفید است. مواردی را که بعدا برای بازپیچی الکتروموتور مورد نیاز است. یادداشت کنید.

توجه:  اگر الکتروموتور قبلا بازپیچی شده است، ممکن است مطابق همان سیم پیچ فابریک کارخانه انجام نشده باشد و درنتیجه برای الکتروموتور مورد نظر مناسب نباشد. بنابراین سعی کنید صحت و سقم آنچه را که از بازبینی الکترومورمشاهده کردیده اید از منابع دیگر( مثلا از بانک اطلاعاتی خودتان، دیتابیس EASA و یا کارخانه سازنده) مطمئن شوید.

از بهترین برند های الکتروموتور در بازار ایران میتوان به الکتروموتور الکتروژن و الکتروموتور موتوژن اشاره کرد که تمامی محصولات این دو برند توسط موتور درایو به فروش میرسد، جهت دریافت مشاوره و خرید میتوانید با کارشناسان موتور درایو از طریق شماره های درج شده در سایت، ارتباط بگیرید.

نکات کلیدی مربوط به ثبت جزئیات سیم پیچی

• ساختار سیم پیچی (همپوشانی، متحدالمرکز، دو یا سه لایه بودن و غیره)
• تعداد شیارها
• تعداد قطبها
• تعداد فازها
• شماره، سایز و لیبیل سرسیم ها
• تعداد دور و کلاف
• گروه بندی
• گام سیم پیچی
• اتصالات
• اندازه سر کلاف، ارتفاع سر کلاف بر آمدگی
• تعداد مسیرهای جریان، اتصالات بین کلافها
• تعداد و سایز سیمهای هرکلاف

2-3: تست تلفات هسته (آهنی)

دستگاه های تجاری تست تلفات هسته مشخص می کنند که تلفات هسته حین انجام سیم پیچی افزایش یافته است یا خیر. آنها عموما همان تلفات هسته که در کارکرد عادی ماشین و تحت آزمون بارداری ایجاد می شود را اندازه گیری نمی کنند. یک دلیل آن این است که توزیع شار القاء شده بوسیله دستگاه تستر در هسته با شار القاء شده بوسیله سیم پیچ های ماشین متفاوت است. مخصوصا وقتی که روتور از داخل موتور بیرون کشیده شده باشد. این مقدار خطا باعث می شود که عملکرد تستر را محدود کند. از اینرو بهتر است که دستگاه تستر در محدوده ای که سازنده پیشنهاد داده است مورد استفاده قرار بگیرد.

تسترهای تلفات هسته می توانند مفید باشند به شرط آنکه همیشه از تستر یکسان برای تست تلفات همان هسته استفاده شود تا بتوان نتایج را مقایسه کرد.

نکات کلیدی در تست تلفات هسته

• تمامی تستهای تلفات هسته را با یک تستر مشابه انجام دهید.
• اطمینان حاصل کنید که انجام آزمون کاملا مطابق با روش سازنده دستگاه و درون محدوده استفاده تستر باشد.
• تست را در مراحل زیر انجام دهید: 1- قبل از سوزاندن سیم پیچ ها 2- پس از اینکه هسته تمیز شد قبل از سیم پیچی
• به یاد داشته باشید که مقادیر بدست آمده مقایسه ای است و تلفات حقیقی نیست.
• اگر تلفات هسته بیش از 20% افزایش یافت؛ مطمئن شوید که تنظیمات دستگاه تست تغییر نکرده است و آزمون را مجددا تکرار کنید. اگر نتایج تست مجدد افزایش تلفات را تایید کرد به فکر تعمیر هسته یا تعویض آن باشید.

 3-3 خارج کردن سیم پیچ قدیمی

1-3-3 مرحله اول- قطع یکی از کلافها(معمولا آن سمتی از کلاف که دور از محل سربندی است)

یکی از کلافهای سیم پیچی که تا حد امکان به هسته استاتور نزدیک تر است را بدون آسیب رساندن به هسته استاتور، قطع کنید. در بازار ماشینهایی وجود دارند که برای بریدن سیم پیچی ساخته شده اند که نمونه ای از آن را در شکل 22 مشاهده می کنید. بدون در نظر گرفتن روش بریدن سیم پیچی، مراقب باشید که به ورقه های هسته آسیب نزنید.

شکل 22: ماشین قطع کردن سیم پیچی

2-3-3: مرحله دوم- سیم پیچ های قدیمی استاتور را در بیاورید.

قبل از در آوردن سیم پیچ های هسته استاتور عایق ها و شارلاک باید از بین برود. معمولا این کار با یک کوره با دمای کنترل شده انجام می شود.

توجه: اگر درآوردن سیم پیچ نیاز به اعمال نیروی زیادی می باشد یا لمینیشن هسته آسیب دیده است احتمالا روند سوزاندن سیم پیچ در دمای مناسب انجام نشده است.

3-3-3: آسیب به هسته ناشی از گرمای بیش ار حد

کلافها باید به اندازه کاف حرارت داده شوند تا عایق ها و شارلاک قدیمی روی سیم پیچی بسوزد بدون اینکه به عایق های بین لمینیشن های هسته استاتور خسارت وارد شود. دمای مورد نیاز بستگی به نوع عایق شارلاک مورد استفاده دارد. اما معمولا بالاترین درجه حرارت مورد نیاز هنگامی است که در سیم پیچ از رزین اپوکسی استفاده شده باشد.

هسته استاتور از ورقه های فولادی لمینیشن ساخته شده که با استفاده از یک پوشش از لاکهای ارگانیک یا غیر ارگانیک پوشانده شده است. این عایق بین ورقه ها در صورتیکه هسته استاتور خیلی داغ شود، ممکن است آسیب ببیند. که در نتیجه این آسیب، تلفات آهنی افزایش یافته و راندمان موتور کاهش می یابد.

مطابق با مطالعات انجام شده EASA/AEMT بدست آمده است که بهترین نتیجه سوزاندن در دمای 700 درجه فانرهاید (370 درجه سانتیگراد) بدست می آید.

4-3-3: سوزاندن با استفاده از کوره تحت دمای کنترل شده

این روش کنترل شده ترین روش فرآیند سوزاندن عایق است. انجام درست آن اطمینان ایجاد می کند که هسته استاتور به دمایی که بتواند به عایق بین ورقه ها آسیب برساند نمی رسد. خیلی مهم است که دمای کوره تنظیم شده و دمای هسته استاتور پایش شده و دستورالعمل ایمنی و نگهداری سازنده کوره دنبال شود. (شکل 23 را ببینید)

شکل 23: کوره سوزاندن سیم پیچی با دمای کنترل شده

ملاحظات بارگذاری در کوره برای سوزاندن: استاتورها را بر روی هم در کوره پشته نکنید. دمای استاتورها در بالا ممکن است خیلی زیاد شود تا استاتورهای زیرین به دمای سوختن عایق خود برسند. استاتورها را به گونه ای در کوره قرار ندهید که شیارها عمودی شود. این مورد مخصوصا در موتورهای با فریم آلومینیوم بحرانی است.

5-3-3: تخلیه سیم پیچی قدیمی

هنگامی که فرآیند گرم کردن کامل شد، سیم پیچی قدیمی را بیرون بکشید مراقب باشید که به هسته صدمه وارد نشود. (مثلا با پخش شدن دندانه در جهت کشیدن سیم ها)

نکات کلیدی در هنگام تخلیه سیم پیچ ها

• سر کلاف ها را با استفاده از دستگاه برش سیم پیچی قطع کنید.
• عایق و شارلاک سیم پیچی قدیمی را در دمای مناسب در یک کوره سوازاندن با دمای کنترل شده قرار دهید و پیوسته دمای هسته استاتور را پایش کنید. تا بیش از حد زیاد نشود.
• هسته را بیش از حد حرارت ندهید
• در هنگام تخلیه سیم پیچی مراقب باشید که به هسته آسیب وارد نشود.
• توجه: برخی از موتورها اتصالات را در هر دو سمت سر کلاف قرار داده اند.

4-3: تمیز کردن هسته استاتور

بعد از اینکه سیم پیچی از داخل هسته استاتور تخلیه شد ممکن است عایق داخل شیارها یا برخی زوائد و آشغال هنوز در شیارها باقی مانده باشد اینها باید با دقت تخلیه شوند تا از آسیب به هسته اجتناب گردد. اگر در حین تخلیه سیم پیچی دندانه لمینیشن ها در هر سمت هسته به سمت بیرون خم شود با حداقل تنش و فشار آنها را در جای خود قرار دهید.

1-4-3: روش های تخلیه عایق های شیارها

روش های مختلفی برای تخلیه عایق از شیارها پس از سوزاندن سیم پیچی وجود دارد. روش های زیر طبق مطالعات EASA/AEMT نتایج مطلوبی می دهد.

خراش دادن دقیق: با استفاده از چاقو یا یک تیغه تیز قطعات باقیمانده مواد عایق زیری شیار را از هسته استاتور جدا کنید.

شستشو با فشار زیاد: با استفاده از یک کارواش فشار بالای خانگی یا صنعتی

شکل 24: شستشوی عایق های هسته با استفاده از کارواش

بلست کردن (ذره پاشی) با مواد خورنده: با استفاده از مواد خورنده ملایم نظیر پوست گردو، چوب خرد شده ذرت و یا منجوق های پلاستیکی بلست را انجام دهید. ذره پاشی با مواد با خورندگی بیشتر نظیر ماسه، سنگ ریزه، گلوله های سرامیکی و ذرات شیشه ممکن است باعث اتصال کوتاه سطوح لمینیشن ها شود که تلفات پراکندگی و هسته را افزایش می دهد.

تمیزکاری با برس سیمی: استفاده از یک برس سیمی متوسط یا نرم.

توجه: از سنگ و یا سوهان برای پاک کردن عایق های داخل شیار استفاده نکنید. این کار باعث می شود ورقه های هسته داخل هم له شده و تلفات جریان گردابی نزدیک سطوح فاصله هوایی افزایش یابد.

2-4-3: آسیب دیدن دندانه در انتهای هسته

برخی مواقع انتهای لمینیشن در هنگام تخلیه کلافهای سیم پیچی آسیب می بیند. توصیه می شود که از ضربه های محکم چکش برای کوبیدن آنها به یکدیگر استفاده نکنید. از یک چکش با سطح نرمتر با حداقل نیروی ممکن استفاده کنید.

3-4-3: آسیب به سطح فاصله هوایی هسته

سطوح فاصله هوایی هسته استاتور یا روتور ممکن است آسیب دیده باشند. متداول ترین آسیب ممکن مالیده شدن و در هم فرورفتن ورقه های هسته است.

اگر ناحیه آسیب دیده خیلی وسیع نباشد، تاثیر آن بر میزان تلفات یا راندمان خیلی قابل توجه نخواهد بود. در مواردی با خسارت تقریبا جزئی، ضربه زدن به آن به صورت محوری معمولا وضعیت را بهتر می کند. (گاهی اوقات به این ضربه زدن وات می گویند، از آنجایی که وات ها را از هسته خارج می کند). اگر ردیف نشد. از یک چاقوی یا ابزار تیز استفاده کنید و ورقه های لمینیشن را از هم جدا کرده و در ناحیه آسیب دیده در بین آنها یک مواد عایقی متناسب با دمای عملکرد موتور بریزید. عایق بندی با شارلاک نیز می تواند در بین ورقه های لمینیشن نفوذ کند هنگامی که سیم پیچی جدید در شارلاک غوطه ور می شود به بازیابی عایق بندی بین ورقه ها کمک می کند.

اگر ناحیه آسیب دیده هسته بزرگ باشد، این خطر وجود دارد که تلفات به مقدار قابل توجهی افزایش یابد و راندمان نیز به میزان زیادی کاهش پیدا کند. بهترین راه حل برای این موارد جایگزینی هسته با هسته جدید، یا پیاده کردن هسته، عایق کاری مجدد و مونتاژ و بازسازی مجدد آن است.

نکات کلیدی برای تمیزکاری هسته استاتور

روش های رضایت بخش برای تمیز کردن شیارهای استاتور عبارتند از

• خراش دادن با احتیاط شیارها توسط یک چاقو یا ابزار تیز
• شستشو با آب پرفشار
• بلست (ذره پاشی) با مواد خورنده ملایم
• تمیزکاری با برس سیمی نرم

اقدامات بعد از تمیزکاری شیارها

• دندانه های کج شده و آسیب دیده را به جای خود برگردانید
• تعمیر کردن آسیب های جزئی در سطوح فاصله هوایی
• جایگزینی، عایق کاری مجدد یا بازسازی هسته در صورت رخداد خسارتهای بزرگ به هسته

ترتیب مطالعه بخش های مختلف مقاله مراحل تعمیر الکتروموتور

این مقاله بخشی از ترجمه مستند فنی انجمن تعمیرکاران آمریکا با عنوان The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency است. به دلیل اینکه این مستند مقداری طولانی بود. در هنگام ترجمه به شش مقاله مستقل تبدیل شده و بر روی وبسایت منتشر شده است. بخش های مختلف آن را از طریق لینک های زیر دنبال کنید.

1- اقدامات عملی برای حفظ راندمان الکتروموتور هنگام تعمیر
2- مراحل تعمیر الکتروموتور: بازرسی، برداشتن اطلاعات و باز کردن الکتروموتور
3- مراحل تعمیر الکتروموتور: تخلیه سیم پیچی و تمیز کردن هسته
4- مراحل تعمیر الکتروموتور: بازپیچی سیم پیچ الکتروموتور
5- مراحل تعمیر الکتروموتور: تعمیر اجزای مکانیکی الکتروموتور
6- نکات تعمیر الکتروموتور برای حفظ راندمان

مرجع: The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency
EASA/AEMT Rewin Study and Good Practice Guide To Maintain Motor Efficiency

اصلی ترین مراحل تعمیر الکتروموتور شامل موارد زیر می باشد.

1. بازرسی اولیه
2. باز کردن الکتروموتور
3. مستندسازی و خارج کردن سیم پیچ های قدیمی و تمیز کردن هسته
4. بازپیچی الکتروموتور
5. جمع کردن الکتروموتور

نکات کلیدی

• انجام نادرست مراحل ذکر شده، می تواند موجب کاهش راندمان الکتروموتور شود.
• انجام روشهای کاربری فوق می تواند موجب افزایش راندمان الکتروموتور گردد.
• ثبت دقیق اطلاعات الکتروموتور حین انجام تعمیر ضروری می باشد.
• بازرسی اولیه، می تواند اطلاعات بسیار مفیدی را در اختیار بگذارد.

1- بازرسی اولیه

پر کردن فرمهای بازرسی اولیه، یکی از مهمترین بخشهای تعمیرات است که می تواند سرنخ های مهمی راجع به علت خرابی الکتروموتور قبل از باز کردن الکتروموتور بدهد. این فرمها شامل همه اطلاعات الکتروموتور است که یک نمونه آن در شکل 11 و 12 نشان داده شده است. بخصوص شامل اطلاعات زیر می باشد:

• اطلاعات نامی الکتروموتور
• نتایج بازدید ظاهری
• اطلاعاتی که از مشتری گرفته می شود

شکل 11: اطلاعات سیم پیچی فابریک موتور القایی چند فاز

شکل 12: اطلاعات سیم پیچی موتور

1-1: اطلاعات نامی الکتوموتور

• همه اطلاعات روی پلاک نامی را ثبت کنید. بعضی از کدها، شماره ها یا حروفی که به نظر بی معنی هستند، ممکن است برای تماس با شرکت سازنده  و درخواست راهنمایی، خیلی مهم باشند.
• به یاد داشته باشید که ممکن است بیش از یک پلاک نامی وجود داشته باشد. بعضی OEM ها پلاک های نامی مختص بخود را دارند(که گاهی اوقات توسط شرکت سازنده جایگزین می شود)، و بعضی از تعمیرکاران پلاک دیگری اضافه می کنند که نشان دهنده این است که الکتروموتور قبلا تعمیر شده است.
• چک کنید که آیا الکتروموتور، دارای استاندارد EPA (آمریکایی) است یا استاندارد EFF1 (اروپایی).
• چک کنید که آیا مورد استفاده الکتروموتور، در محیط های خطرناک (EExd یا EExe برای الکتروموتورهای استاندارد IEC، UL یا CSA برای استاندارد NEMA ) است یا خیر.

شکل 13: پلاک الکتروموتور با استاندارد آمریکایی NEMA

شکل 14: پلاک نامی موتور تحت استاندارد IEC

2-1: نتایج بازدید ظاهری

قبل از باز کردن موارد زیر را بررسی و ثبت کنید:

• بررسی شرایط عمومی مثل قدیمی یا جدید بودن، تمیز یا کثیف بودن.
• وجود مانع یا عدم آن در مسیر عبور هوای خنک کننده که ممکن است باعث افزایش بیش از حد دما شود.
• رنگ شفت (قهوه ای یا آبی) که نشان دهنده افزایش دمای روتور یا یاتاقان است.
• قطعات گم شده ، آسیب دیده ، تعویض یا تعمیر شده، seals ، rib های خنک کننده استاتور، فن، پوشش فن، جعبه ترمینال و غیره.

شکل 15: موتور با پره های خنک کننده مسدود شده

3-1: اطلاعاتی که از مشتری گرفته می شود

ممکن است اطلاعات زیر از مشتری دریافت شود:

• مشخصات محیطی که الکتروموتور در آن کار می کند مثلا دمای محیط ، ارتعاش و غیره
• نوع تجهیزات بکار رفته شده
• میزان ساعات کارکرد الکتروموتور در یک روز
• بار تقریبی الکتروموتور
• تعداد دفعات راه اندازی الکتروموتور
• نوع راه انداز استفاده شده
• آیا الکتروموتور، قبلا بلا بازپیچی شده است یا خیر
• مدت زمانی که الکتروموتور نصب و مورد بهره برداری قرار گرفته است (یا از زمان آخرین بازپیچی)
• وقایع غیرعادی مثل: قطع برق، رعد و برق، آسیب بر اثر ورود آب، مشکلات ناشی از تجهیزات راه اندازی شده و غیره.
• منابع تغذیه و راه اندازی شامل: راه اندازی مستقیم (DOL) – راه اندازی نرم – استارت با بخشی از سیم پیچی – اینورتر – نوع اتصال سیم پیچی (ستاره-مثلث)

2 باز کردن الکتروموتور

گاهی اوقات از وضعیت ظاهری الکتروموتور مشخص است که دیگر قابل استفاده نیست و باید الکتروموتور دیگری جایگزین آن شود. اگرچه بیشتر اوقات، قبل از تصمیم گیری راجع به جایگزینی الکتروموتور، نیاز است که الکتروموتور باز شود. در این صورت باید حین باز کردن الکتروموتور علامت گذاری هایی انجام شود بطوری که مطمئن شوید حین بستن مجدد آن با مشکل مواجه نشوید.  همه قطعات باز شده را در یک سینی مناسب که دارای برچسب حاوی سریال الکتروموتور است، قرار دهید.

نکات کلیدی

• موقعیت جعبه ترمینال، طرح و نوع اتصالات
• جهت درپوش و قالپاق یاتاقان
• اندازه های یاتاقان، انواع فاصله آزاد (لقی)
• موقعیت محوری روتور نسبت به استاتور(در سمت خروج شفت و خلاف جهت خروج شفت)
• جهت شفت با توجه به جعبه ترمینال اصلی
• خارج کردن با دقت روتور، به گونه ای که باعث آسیب رساندن به سطوح فاصله هوایی یا سیم پیچ نشود.
• بازرسی داخلی
• آسیب مکانیکی به قطعات یا وجود نشانه های بد کارکردن الکتروموتور
• کثیف بودن الکتروموتور

1-2: نوع و اتصالات جعبه ترمینال

• علامتهای موجود روی سرسیم های کلافها و ترمینالها را یادداشت کنید.
• وضعیت اتصال دهنده بین ترمینالها را ثبت کنید( با رسم شکل).
• چک کنید که درسیم و سرسیم های متصل به ترمینالها، علایم دمای بیش از حد مثل تغییر رنگ یا شکنندگی نداشته باشد. درغیراینصورت سرسیم ها را تعویض کنید. افزایش دمای بیش از حد مجاز، ممکن است در اثر اتصال نامطمئن به ترمینالها ایجاد شود.
• مطمئن شوید که سرسیمها به ترمینالها محکم بسته شده اند.
• سایز و نوع سرسیم را یادداشت کنید.
• سایز و نوع کابلشو را یادداشت کنید.

2-2: جهت قالپاق و درپوش های یاتاقان

درپوش و گوشواره اتصال فریم استاتور، همیشه کاملا دایره ای نیستند. باید درپوش ها و قالپاق های یاتاقان دقیقا در همان موقعیتی که بصورت اورجینال قرار داشتند، وصل شوند. بنابراین لازم است قبل از باز کردن الکتروموتور، دقیقا وضعیت اتصال درپوش به فریم استاتور را علامت گذاری کنید( شکل 16 را مشاهده کنید).

شکل 16: نشانه گذاری اجزا در هنگام بازکردن موتور از مشکلات بعدی جلوگیری می کند.

3-2: اندازه های یاتاقان، انواع و فاصله ها

بیشتر الکتروموتورها، در هر دو سمت خود، یک بلبرینگ دارند. بعضی از الکتروموتورها برای افزایش ظرفیت بار شعاعی، یک بلبرینگ غلتکی در انتهایشان دارند یا دارای یاتاقانهای محوری برای بارهای محوری سنگین می باشند. همیشه وقتی می خواهید بلبرینگی را تعویض کنید دقیقا از همان نوع قبلی استفاده کنید.

موارد زیر در انتخاب یاتاقان بسیار مهم هستند:

• محفظه بلبرینگ
• تناسب و استحکام
• کلاس دقت
• لقی بلبرینگ
• نوع بار
• نوع روان کننده

4-2: وضعیت محوری روتور نسبت به استاتور (سمت خروج شفت و خلاف جهت خروج شفت)

روتور باید در درون استاتور و کاملا هم محور با آن قرار بگیرد. در غیر اینصورت نیروهای دوارانی، به بلبرینگها فشار زیادی اعمال می کنند. اگر روتور در محدوده خارج از محور استاتور قرار بگیرد جریان مغناطیسی افزایش می یابد. هنگام باز کردن الکتروموتور به موقعیت واشرهای نگهدارنده روتور توجه داشته باشید( DE یا ODE)

5-2: جهت شفت با توجه به موقعیت جعبه ترمینال اصلی

موقعیت مکانی شفت نسبت به بارها را در نظر داشته باشید (F1 یا F2). برای اینکارراههای زیادی وجود دارد. بعضی تعمیرکاران این مورد را بصورت دید از محل خروجی شفت نشان می دهند یعنی خروج شفت از موتور را مبنا قرار می دهند.

6-2: خارج کردن بادقت روتور برای جلوگیری از آسیب به سطوح فاصله هوایی یا سیم پیچ

روتور در هنگام باز کردن درپوش یک سمت می تواند نیروی قابل توجهی وارد کند که باعث می شود به سمت استاتور متمایل شده و به آن برخورد کند و امکان دارد باعث آسیب به سیم پیچی شود. یک راه موثر برای باز کردن و جایگزینی روتورها در الکتروموتورهایی که بصورت افقی نصب می شوند، استفاده از ابزار خارج کردن روتور می باشد( شکل 17 را ببینید).

شکل 17: در آوردن روتور با استفاده از ابزار مخصوص این کار

7-2: بازرسی داخلی

بدنبال موارد زیر بگردید و در صورت مشاهده یادداشت کنید:

• ورود آب یا گرد و خاک
• یررسی شرایط روتور و استاتور از نظر آسیب یا نشانه هایی مبنی بر افزایش بیش از حد دما
• بررسی شرایط سیم پیچی از نظر تغییر رنگ و نوع آسیب وارده به آن

1-7-2: ورود آب یا گرد و خاک

وجود گرد و خاک، آب یا زنگ زدگی در سطوح داخلی، بخصوص در قسمت پایین الکتروموتور، ممکن است براثر آب یا ذرات گرد و خبار ایجاد شده باشند و می تواند منجر به خرابی الکتروموتور شود. با این حال، در الکتروموتورهای دارای محفظه کاملا محصور شده (TE) یا محفظه کاملا محصور خنک شده توسط فن (TEFC)، علائم وجود رطوبت یا زنگ زدگی  می تواند ناشی از تراکم هوای درون الکتروموتوری باشد که در حال خنک شدن است.

2-7-2: شرایط هسته های استاتور و روتور از نظر آسیب دیدگی یا قرارگرفتن در معرض دمای غیرمجاز

ممکن است هسته های استاتور و روتور بنا به دلایل زیر در معرض آسیب قرار بگیرند:

• ساییدگی هسته که اغلب بدلیل خرابی یکی از بلبرینگ های الکتروموتور یا کشده شدن روتور که ناشی از وجود بار شعاعی غیرمجاز است، ایجاد می شود. این مشکل می تواند باعث ساییدگی ورقه های استاتور و روتور به یکدیگر در سطح فاصله هوایی شده و در نتیجه  جریان گردابی افزایش می یابد. بسته به وسعت آسیب وارد شده، ممکن است دیگر روتور قابل تعمیر نباشد .

شکل 18: یک مالیدگی جزیی در هسته استاتور

شکل 19: مالیدگی اساسی در هسته استاتور

• آسیب مکانیکی شدید به هر یک از هسته های استاتور و روتور. از بین رفتن قطعات یا اتصال ناخواسته یکدیگر، می تواند ناشی از یک خطای الکتریکی مهم مثل وقوع اتصال کوتاه درون شیارها باشد. سیستمای زمین نشده یا سیستمهایی که اتصال زمین آنها ضعیف است، در برابر چنین خطاهایی حفاظت کاملی نخواهند داشت. در اینصورت اگر چنین آسیبی رخ دهد، اثرات آن بر روی راندمان و عملکرد الکتروموتور نمایان خواهد شد و الکتروموتور به تعمیرنیاز پیدا خواهد کرد. (شکل 20 را مشاهده کنید).

شکل 20: آسیب مکانیکی عمده به شیارهای استاتور

• افزایش دمای بیش از حد هسته های استاتور و روتور. اگر عایقهای میان ورقه ای هسته آسیب ببینند، جریان گردابی افزایش می یابد که باعث تلفات آهنی زیادی می شود( شکل 21 را نگاه کنید).

شکل 21: تغییر رنگ سیم پیچی ناشی از حرارت زیاد

توجه: دمای الکتروموتور با مربع جریان گردابی رابطه دارد. بنابراین، یک افزایش کوچک در تلفات جریان گردابی، می تواند تاثیر زیادی بر دما و راندمان الکتروموتور داشته باشد. گاهی اوقات، این افزایش دما بصورت تغییر رنگ سطوح فاصله هوایی بروز می کند.

3-7-2: شرایط سیم پیچی از نظر تغییر رنگ یا نوع آسیب وارده

معمولا افزایش دمای بیش از حد، موجب خسارت جبران ناپذیر نمی شود، اما تعمیرکار باید با دقت سیم پیچ ها را بازدید و سعی کند علت خرابی را پیدا کند.

سیم پیچی که تغییر رنگ یکنواخت در هر دو انتهای خود دارد، ممکن است نشان دهنده یک خرابی ناشی از مشکل تهویه ، اضافه بار یا ولتاژ پایین باشد. شرایط بار را با مشتری چک کنید. ممکن است برای برآورده کردن نیازتان به یک الکتروموتور با قدرت بیشتر احتیاج داشته باشید. در اینصورت، بازپیچی الکتروموتور قدیمی ممکن است  بدلیل اضافه بار، منجر به خرابی دیگری در دوره گارانتی شود.

خرابیهای سیم پیچ، می تواند علتهای مختلفی داشته باشد وبرای تشخیص نوع خرابی از این راهنما استفاده کنید. می توانید از کتاب ریشه یابی علل خرابی الکتروموتورها (EASA) استفاده کنید.

8-2: آسیب مکانیکی قطعات یا نشانه های خرابی

ممکن است آسیب مکانیکی در عملکرد الکتروموتور اثربدی داشته باشد. موارد زیر را چک کنید:

• آسیب به فن یا پوشش فن
• آسیب یا انسداد کانالهای عبور هوای خنک کننده
• تغییر رنگ شفت در محل بلبرینگها ( اضافه بار یا ناهمترازی)

9-2: الکتروموتورهای با آلودگی زیاد

اگر محیط اطراف الکتروموتور آلوده کننده است علت آن را در روش نگهداری یا نیاز به محفظه ای با درجه حفاظت متفاوت جستجو کنید. اگر سیم پیچ از آشغال و آلودگی پر شده است احتمالا درجه حفاظت بدنه موتور برای این کاربری مناسب نیست.

ترتیب مطالعه بخش های مختلف مقاله مراحل تعمیر الکتروموتور

این مقاله بخشی از ترجمه مستند فنی انجمن تعمیرکاران آمریکا با عنوان The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency است. به دلیل اینکه این مستند مقداری طولانی بود. در هنگام ترجمه به شش مقاله مستقل تبدیل شده و بر روی وبسایت منتشر شده است. بخش های مختلف آن را از طریق لینک های زیر دنبال کنید.

1- اقدامات عملی برای حفظ راندمان الکتروموتور هنگام تعمیر
2- مراحل تعمیر الکتروموتور: بازرسی، برداشتن اطلاعات و باز کردن الکتروموتور
3- مراحل تعمیر الکتروموتور: تخلیه سیم پیچی و تمیز کردن هسته
4- مراحل تعمیر الکتروموتور: بازپیچی سیم پیچ الکتروموتور
5- مراحل تعمیر الکتروموتور: تعمیر اجزای مکانیکی الکتروموتور
6- نکات تعمیر الکتروموتور برای حفظ راندمان

مرجع: The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency
EASA/AEMT Rewin Study and Good Practice Guide To Maintain Motor Efficiency

شکل 1: ساختمان موتور القایی با نصب عمودی

مقدمه ای بر تلفات انرژی در الکتروموتورها

اگر بخواهیم واقع بینانه به این قضیه نگاه کنیم. متوجه می شویم که رسیدن به هدف حفظ راندمان الکتروموتور همیشه ممکن نخواهد بود. زیرا به شرایط الکتروموتور بستگی دارد. در بعضی مواقع، تعمیر تنها یک چاره موقتی است تا زمانیکه جایگزین مناسبتری پیدا شود.

بعضی از روشهایی که خواهیم گفت مستقیما از EASA/AEMT(2003)استخراج شده است. که به بررسی تاثیر تعمیر و بازپیچی الکتروموتور بر راندمان آنها می پردازد. بقیه روشهای ارائه شده برای حفظ راندمان الکتروموتور برپایه یافته های قدیمی تر AEMT در زمینه الکتروموتورهای القایی سه فاز با اندازه کوچک یا متوسط (1998) می باشند.

شکل 2: ساختمان موتور القایی با نصب افقی

روشهای اشاره شده در این راهنما برای حفظ راندمان الکتروموتور، شامل همه الکتروموتورهای سه فاز از جمله الکتروموتورهای روتور سیم پیچی شده می باشند. همچنین می توان از این راهنما هم برای ساخت الکتروموتورهای با سایزمشابه نیز استفاده کرد.

توجه کنید که در این راهنما، روشها و پیشنهادهای خاصی مطرح شده است. قطعا روشهای دیگری هم وجود دارند. که با استفاده از آنها می توانید به نتایج مشابهی دست یابید. اما حتما دقت کنید که این روشها تایید شده باشند.

هشدار: موتورهای مناطق خطرناک

در بخش هایی از این راهنمای عملی، برای افزایش یا حفظ راندمان الکتروموتور پیشنهادهایی از جمله اعمال تغییراتی در سیم پیچی ها داده شده است. دقت کنید که استفاده از این روشها در الکتروموتورهایی که در مناطق خطرناک که امکان انفجار آنها وجود دارد، مناسب نیست. بنابراین از این راهنما برای این نوع الکتروموتورها استفاده نکنید. (مثل UL ، CSA ، EExd ، EExe ).

تلفات انرژی در الکتروموتورهای القایی

5 نوع تلفات در یک الکتروموتور القایی وجود دارند:

• تلفات هسته در استاتور و روتور
• تلفات RI² استاتور( تلفات مسی استاتور)
• تلفات RI² روتور( تلفات مسی روتور)
• تلفات اصطکاک و بادخوری
• تلفات بار سرگردان و پراکندگی

تلفات اصطکاک، بادخوری و هسته، با بار موتور تغییر چندانی نمی کنند. زیرا معمولا فرکانس ثابت است. تلفات RI² وتلفات بار سرگردان با افزایش بار الکتروموتور بصورت قابل ملاحظه ای افزایش می یابند.

وقتی که الکتروموتور از طریق یک اینورتر یا همان درایو فرکانس متغیر تغذیه می شود، ممکن است تلفات هسته و تلفات RI² ( بویژه تلفات RI² روتور) افزایش یابند. در بسیاری از مواقع، وقتی از روشهای مناسبی (که در ادامه خواهیم گفت ) در فرایند تعمیر الکتروموتور استفاده شود. تلفات کاهش می یابند. و حفظ راندمان الکتروموتور تامین می شود.

شکل 4: اجزای مختلف تلفات موتور القایی در بارهای مختلف

شکل 4 نشان می دهد که چطور در یک الکتروموتور القایی 4 قطب، تلفات متناسب با بار تغییر می کند. جدول 1، یک  کاهش ناگهانی در تلفات متوسط یک الکتروموتور را در مطالعات مجدد EASA/AEMT نشان می دهد.

جدول1: متوسط مقدار تلفات در موتورهای تست شده در مطالعات EASA

تلفات هسته (آهنی)

اگر به هسته استاتور فشار بیش از حدی اعمال شود.( مثلا با نصب یک فریم استاتور جدید با قطر خارجی بسیار کوچک) تلفات هسته می تواند افزایش یابد. همچنین آسیب به لایه های عایق میانی( لایه های عایق بسیار نازک که بین لمینیشن های هسته های استاتور و روتور وجود دارند) می تواند موجب افزایش تلفات گردد. که این آسیب می تواند ناشی از سوختن استاتور در اثر افزایش دمای بسیار بالا باشد.

عوامل زیر می توانند در کیفیت لمینیشن ها (ورقه های هسته) اثرگذار باشند:

• استحکام هسته و شیارهای آن و تغییر شکل شیارها
• آسیب ناشی از خرابی الکتروموتور
• کیفیت لایه های عایق میانی
• آسیب ناشی از سوختن
• آسیب ایجاد شده هنگام بیرون کشیدن سیم پیچی
• سنگ زنی و ورقه ورقه شدن استاتور

کنترل سختگیرانه فرآیند سوختن ضروری می باشد. سوزاندن سیم پیچ در دمای بسیار کمتر از 360 درجه سانتیگراد ممکن است باعث شود عایق سیم پیچ قدیمی بطور کامل از بین نرود. در این صورت به نیروی بیشتری برای جداکردن عایق موجود در شیار و سیم پیچ ها نیاز است. که ممکن است موجب آسیب زدن به هسته مخصوصا در دندانه های شیار و افزایش تلفات بار سرگردان شود.

سوزاندن در دمای بیشتر از 400 درجه سانتیگراد، احتمال آسیب زدن به لایه های عایق میانی را افزایش می دهد. و ممکن است تلفات هسته را افزایش دهد مخصوصا اگر این لایه های عایق ارگانیک (organic) باشند یا نسبت به سوختن در دمای بالا حساس باشند. برخی از دیگر فرآیندهای عایق لمینیت(همچون برخی لاکهای oxide steam-bluing، لاکهای پایه آب و برخی از لاکهای اورگانیک) به ملاحضات بیشتری نیاز دارد و ممکن است برای قرار گرفتن در آتش مناسب نباشند.

مطابق مطالعات و آزمایشهای انجام شده توسط  EASA/AEMT نتایج مطلوب در دمای سوزاندن 370 درجه سانتیگراد بدست می آید. و اندازه گیری دما نیز در ناحیه دندانه ها انجام شده است.

جانب احتیاط در استفاده از کوره ها. استاتورهای استک شده (ورقه های روی هم قرار گرفته و پرچ و جوش شده) را در کوره قرار ندهید. حرارت دادن به ورقه های رویی استاتور می تواند دمای ورقه های زیرین را به دمای بسیار زیاد و مخربی برساند. استاتورها را درون کوره های با سوراخ های عمودی قرار ندهید; مخصوصا اگر فریم های الکتروموتور آلومینیومی باشد.

تلفات هسته. بدلیل تنوع فراوان فولادهای مغناطیسی الکتریکی، وضع قوانین سفت و سخت و قابل پذیرش برای تست تلفات هسته ناممکن است. بنابراین، اندازه گیری تلفات هسته قبل از سوزاندن و بعد از لخت کردن و تمیز کردن هسته،  افزایش قابل توجهی را در تلفات هسته نشان می دهد. اگر تلفات هسته بیشتر از 20% افزایش یابد، پیشنهاد می شود الکتروموتور دیگری جایگزین شود. در موارد خاص، پیشنهاد می شود که لمینیشن ها را بازتعمیر و یا جایگزین نمایید.

ملاحظات مربوط به فولاد الکتریکی

قابلیت حفظ راندمان الکتروموتور یا به حداقل رساندن هر گونه استهلاک در الکتروموتور به کیفیت هسته استاتور استک شده(stacked) و لمینیشن های آن بستگی دارد.

از آنجایی که در ساختمان الکتروموتورهای صنعتی از فولادهای الکتریکی بسیار متنوعی استفاده می شود، تعمیم مشخصات آنها به یکدیگر بسیار مشکل می باشد.

مهمترین ملاحظاتی که باید مد نظر قرار گیرد عبارتند از:

• فولاد کاملا پردازش شده در برابر فولاد نیمه پردازش شده
• فولاد کربنی در برابر فولاد سیلیکونی
• فولاد الکتریکی جهت دار در مقابل فولاد الکتریکی غیر جهت دار
• محدوده تلفات هسیترزیس و جریان گردابی از 3 تا 13.2 وات بر کیلوگرم می باشد.
• محدوده ضخامت از4 تا 0.9 میلیمتر می باشد.
• محدوده مواد عایق بین ورقه ای از C-0 تا C-5می باشد.

موضوع مهم درباره فولادهای الکتریکی

• موضوع مهم درباره فولادهای الکتریکی
• درجه حرارت ایمن برای سوختن ، به عایق بین ورقه ای بستگی دارد.

تفاوت میان استانداردهای فولاد در سرتاسر جهان ، این بحث را پیچیده می کند. اما مساله اصلی، نوع عایق میان ورقه ای می باشد. وقتی در مورد نوع عایق میان ورقه ای موجود در یک الکتروموتور شکی وجود دارد، بهترین کار تماس با شرکت سازنده الکتروموتور می باشد.

یادآوری نکات زیر ضروری است:

• لمینیشن های نازک با دندانه های باریک یا محافظت نشده ، به اعوجاج و خرابی دندانه حساس تر هستند.
• لمینیشن های با آسیب جدی و نقاط داغ زیاد شرایط مناسبی برای بازپیچی ندارند بویژه وقتی که راندمان برایمان اهمیت زیادی دارد.

تلفات  RI² استاتور

اغلب، تلفات  RI²  استاتور، بزرگترین بخش تلفات را شامل می شود. در الکتروموتورهای 45 اسب (30 کیلووات)و بالاتر از آن، که در مطالعات جدید EASA/AEMT مورد آزمایش واقع شده اند، تلفات متوسط RI² استاتور، 30% مقدار کل تلفات بود( محدوده 22-46%). در نتیجه، هرچیزی که بر میزان تلفات  RI² استاتور موثر است می تواند بر راندمان یک الکتروموتور تازه تعمیر شده یا بازپیچی شده، تاثیر بسزایی داشته باشد.

جدول 2 شامل نتایج مطالعات اخیر EASA است که اثر تغییر 10% در طول دور ( حدودا تغییر 5%  در MLT) الکتروموتورهای نوع TEFC(IP54) را نشان می دهد. که بیان می کند. با کاهش MTL، بهبود راندمان الکتروموتور به بیش از مقدار نامی امکان پذیر است. واضح است که طول سرکلاف سیم پیچی  و MLT برای راندمان الکتروموتور حائز اهمیت می باشد.

طول متوسط دور سیم پیچ (MLT). افزایش MLT موجب افزایش تلفات RI² استاتور و در نتیجه کاهش راندمان الکتروموتور می شود. برعکس، کاهش MLT تا جایی که امکان داشته باشد، تلفات RI² استاتور را کاهش می دهد. و به حفظ یا بهبود راندمان الکتروموتور کمک می کند. هدف، کاهش طول مسیر مستقیم کلاف سیم پیچ است تا از صدمات مکانیکی در شیار هسته اجتناب شود. از هر شکل کلاف استفاده می کنید مد نظر داشته باشید که سرکلاف های سیم پیچ شما از سیم پیچی فابریک بزرگتر نباشد.

شکل 5: طول متوسط کلاف سیم پیچی (MLT)

از کاهش بیش از حد طول کلاف سیم پیچی اجتناب کنید در غیراینصورت می تواند باعث ایجاد مشکل در استاتور و یا حتی غیر ممکن شدن سیم پیچی آن شود. حتی ممکن است در خنک کنندگی آن اثر سوء داشته و در بسیاری از موارد باعث افزایش دمای آن گردد.

تلفات روتور

اگر بدلیل ایجاد یک تغییر در سیم پیچی استاتور یا رینگ انتهایی روتور (End Ring)، شار عبوری کاهش یابد، تلفات روتور افزایش خواهد یافت. همچنین افزایش این تلفات می تواند ناشی از تغییر یا آسیب به هادیهای روتور یک الکتروموتور القایی قفس سنجابی باشد. باربرداری از روی روتور با دستگاه تراش همچنین می تواند باعث آسیب رساندن به روتور شود. و بر حفظ راندمان الکتروموتور تاثیر منفی بگذارند.

تلفات اصطکاک و بادخوری

تلفات اصطکاک و بادخوری ، می توانند تحت شرایط زیر افزایش پیدا کننند:

• بد جازدن یاتاقانها، فاصله آزاد بیش از اندازه
• استفاده اضافی یا نامناسب آب بند ها، عدم روغن کاری آب بندها، یا آسیب به سطح شفت( lip seal) یا درپوش
• نصب یک فن جایگزین نامناسب
• روانکاری بیش از حد یاتاقانها

همچنین تمیز نگهداشتن فاصله هوایی مثل کانال های یا فضاهای موجود درفریم یا هسته که محل عبور هوای خنک کننده هستند، هم مهم است. ممکن است کانالهای کاملا بسته یا تقریبا بسته، تلفات اصطکاک یا آلودگی را کاهش دهند اما اثر منفی آنها بر خنک کنندگی، سایر تلفات بویژه تلفات مسی استاتور را افزایش خواهند داد. این امر منجر به خرابی زودرس و کاهش راندمان الکتروموتور می شود.

اثر روانکاری بیش از حد یاتاقانها

تعدادی از مطالعات نشان می دهند که روانکاری بیش از حد یاتاقانها می تواند تلفات اصطکاک را افزایش دهند(شکل 6و7و8 را ببینید). در مطالعات اخیر EASA/AEMT، در یک آزمایش، به یاتاقانهای دو الکتروموتور بازپیچی شده در گروه A، روغن افزوده شده بود. در دیگر الکتروموتورهای مورد آزمایش قرارگرفته، تغییری در میزان روغنکاری آنها انجام نگرفته بود. همانطور که انتظار می رفت، اصطکاک یاتاقان در الکتروموتورهایی که مجددا روغنکاری شده بودند افزایش یافت و راندمان آنها به میزان 0.3 تا 0.5% افت پیدا کرد. شکل 9، کاهش تلفات در الکتروموتور 60 اسب(45kw) را در مطالعات EASA/AEMT نشان می دهد.

تلفات سرگردان

تلفات بار سرگردان 10 تا 20 درصد کل تلفات الکتروموتور را شامل می شود. شار هارمونیکی فرکانس بالا که نزدیک سطوح فاصه هوایی هسته استاتور و روتور ایجاد می شود، یک منبع اصلی ایجاد کننده تلفات سرگردان می باشد.اینها به دلیل اثر مغناطیسی متقابل بین دندانه های استاتور و روتور می باشند.

اگر سطوح فاصله هوایی لمینیشن ها با هم در تماس قرار بگیرند( مثلا بوسیله آسیب مکانیکی برخورد استاتور با روتور) تلفات سرگردان، می تواند افزایش یابند. همچنین اگر فاصله هوایی غیر یکنواخت باشد(مثلا وقتی که استاتور و روتور هم مرکز نباشند) و یا هسته روتور نسبت به استاتور به طور محوری جابجا شده باشد(مثلا وقتی که اگر روتور جایگزین اشتباه نصب شود ) تلفات سرگردان می تواند افزایش یابد. و حفظ راندمان الکتروموتور تحت تاثیر قرار بگیرد.

آنالیز تلفات سرگردان

تلفات بار سرگردان الکتروموتورهایی که در گروه A مطالعات اخیر EASA/AEMT قرار گرفته بودند، بطور قابل ملاحظه ای افزایش یافت. علت این امر، آسیب مکانیکی هسته استاتور( مثلا اتصال و ماسیدن انتهای شیار استاتور) هنگام خارج کردن سیم پیچ های قدیمی و عایقهای موجود در شیار آنها بود.

جدول 2: تاثیر تغییرات سرکلاف بر راندمان الکتروموتورهای تحت بررسی

این به نوبه خود باعث افزایش تلفات ضربانی یا زیگزاگی می شود. دمای سوزاندن سیم پیچ های الکتروموتورهای گروه A ، 350 درجه سانتیگراد بود که برای از بین بردن عایق سیم پیچ های قدیمی بسیار کم است. در نتیجه، نیروی بیشتری برای خارج کردن سیم پیچ های قدیمی مورد نیاز است و در نتیجه احتمال آسیب مکانیکی افزایش یافته و موجب افزایش تلفات بار سرگردان می شود.

شکل 6: افزودن روان کننده به یاتاقان در طول زمان باعث کاهش تلفات اصطکاکی می شود. گزارش شده توسط شرکت EMERSON Motor Co

دمای سوزاندن سیم پیچی های الکتروموتورهای گروه B و C و D در این مطالعات به 360 تا 370 درجه سانتیگراد افزایش یافته بود.  در این دما، سیم پیچ های قدیمی کاملا از بین رفتند و خارج کردن سیم پیچ ها و تمیز کردن شیارهای آنها با سهولت بیشتری انجام شد. از آنجا که در این فرایند، دندانه های لمینیت ها آسیب ندیدند، تلفات بار سرگردان افزایش نیافت.

خلاصه عواملی که می تواند موجب افزایش تلفات الکتروموتورها و عدم دستیابی به حفظ راندمان الکتروموتور گردد

در آزمونهای مقایسه ای که قبل و بعد از بازپیچی الکتروموتور انجام شد، مطالعات EASA/AEMT، به تغییرات بزرگتری در تلفات هسته و تلفات بار سرگردان پی برد.همانطور که در بالا توضیح داده شد، تغییر در تلفات بار سرگردان الکتروموتورهای گروه A ، بدلیل وارد آمدن آسیب مکانیکی به دندانه های استاتور در حین پاکسازی سیم پیچ هایی بود که بطور کامل سوزانده نشده بودند. (این بخش از تلفات سرگردان تلفات ضربان دار ناشی از تغییرات مغناطیسی القایی در فاصله هوایی می باشد).

شکل 7: تاثیر مقدار گریس در یاتاقان بر تلفات موتور

شکل 8: تغییر در مقدار تلفات اصطکاک و بادخوری با تغییر مقدار گریس در یک موتور 45 کیلووات در مطالعه EASA/AEMT

دمای کوره ای که الکتروموتورهای گروه B,C,D در آن قرار گرفتند از 350 درجه سانتیگراد به 360 تا 370 درجه سانتیگراد افزایش پیدا کرد. در نتیجه، تلفات بار سرگردان در این گروه از الکتروموتورها بطور قابل توجهی کاهش یافت.

در لیست زیر به عواملی که می توانند بر میزان تلفات انرژی در الکتروموتورهای القایی اثر بگذارند، اشاره شده است.

تلفات هسته استاتور

• تغییرات چگالی شار
• ایجاد فشار شعاعی یا محوری بر روی هسته
• دمای اضافی هنگام سوزاندن سیم پیچ ها( که باعث آسیب به عایقهای میان لمینیت ها می شود)
• آسیب مکانیکی به هسته

تلفات مسی(RI²) استاتور

• افزایش MLT سیم پیچ ها( طول سرکلاف ها خیلی بلند باشد)
• کاهش سطح مقطع هادیهای استاتور
• ایجاد تغییرات در ساختار سیم پیچی استاتور

تلفات روتور

• تغییر در سطح مقطع حلقه انتهایی (End Ring)
• ایجاد تغییر یا آسیب به روتور
• ماشینکاری روتور
• تغییر چگالی شار

تلفات اصطکاک و بادخوری

• یاتاقانها
• آب بندی ها
• روغنکاری
• فن
• کانالهای هوایی
• دمای عملکرد

تلفات سرگردان

• آسیب به سطوح فاصله هوایی
• فاصله هوایی غیریکنواخت (مثلا عدم قرارگیری روتور در مرکز استاتور)
• تغییر در فاصله هوایی
• آسیب به انتهای لمینیت ها

ترتیب مطالعه بخش های مختلف مقاله مراحل تعمیر الکتروموتور

این مقاله بخشی از ترجمه مستند فنی انجمن تعمیرکاران آمریکا با عنوان The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency است. به دلیل اینکه این مستند مقداری طولانی بود. در هنگام ترجمه به شش مقاله مستقل تبدیل شده و بر روی وبسایت منتشر شده است. بخش های مختلف آن را از طریق لینک های زیر دنبال کنید.

1- اقدامات عملی برای حفظ راندمان الکتروموتور هنگام تعمیر
2- مراحل تعمیر الکتروموتور: بازرسی، برداشتن اطلاعات و باز کردن الکتروموتور
3- مراحل تعمیر الکتروموتور: تخلیه سیم پیچی و تمیز کردن هسته
4- مراحل تعمیر الکتروموتور: بازپیچی سیم پیچ الکتروموتور
5- مراحل تعمیر الکتروموتور: تعمیر اجزای مکانیکی الکتروموتور
6- نکات تعمیر الکتروموتور برای حفظ راندمان

مرجع: The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency
EASA/AEMT Rewin Study and Good Practice Guide To Maintain Motor Efficiency