دلایل سوختن و خرابی الکتروموتور چیست؟

دلایل سوختن و خرابی الکتروموتور چیست؟ آگاهی و شناخت دلایل سوختن و خرابی الکتروموتور به شما کمک می‌کند تا مشکلات الکتروموتور را شناخته و در جهت برطرف کردن این مشکلات اقدامات لازم را انجام دهید. الکتروموتورها کاربردهای زیادی دارند و در صنعت های مختلف مورد استفاده قرار میگیرند و در چرخه صنعت نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کنند.

برای خرید الکتروموتور یا کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان آبادیزل مشاوره بگیرید.

در ادامه بیشتر می خوانیم:

الکتروموتور چیست؟

اجزاء تشکیل دهنده الکتروموتور

نحوه عملکرد الکتروموتور

کاربرد الکتروموتور

مزایای الکتروموتور

معایب الکتروموتور

دلایل خرابی الکتروموتور

دلایل سوختن الکتروموتور

الکتروموتور چیست؟

الکتروموتور ، دستگاهی الکتریکی است که وظیفه تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی را دارد. الکتروموتورها امروزه در چرخه های صنایع مختلف کاربرد بسیار زیادی دارند. و همچنین در صنایع نقش بسیار مهم و کاربردی را ایفا می‌کنند.

علت سوختن و خرابی الکتروموتور موضوعی مهم است که آگاهی داشته باشید به یک حوزه تخصصی محدود نمی شود؛ هر دو مشکلات مکانیکی و الکتریکی می توانند منجر به سوختن و خرابی الکتروموتور شوند.

 همچنین این محصول در انواع مختلف از قبیل موتورهای AC (موتورهای القایی و آسنکرون) ، موتورهای DC موجود است.از وظایف اصلی الکتروموتور ، تبدیل الکتریسیته به حرکت مکانیکی از وظایف این دستگاه است.این نوع از موتورها به دلیل کاربرد زیادی که دارند مورد توجه افراد زیادی قرار گرفت.

برای کسب اطلاعات بیشتر به مقاله تفاوت الکتروموتور عمودی و افقی مراجعه نمایید.

اجزاء تشکیل دهنده الکتروموتور

اجزاء یا قطعات مهمی ،در تمام الکترو موتور ها از جمله الکتروموتور تکفاز و الکتروموتور سه فاز به کار برده میشوند که این اجزا به دو دسته اجزا داخلی الکتروموتور و اجزا خارجی الکتروموتور تقسیم شده‌اند که به شرح زیر است:

اجزاء داخلی الکتروموتور

1. روتور : مهمترین قسمت متحرک الکتروموتور
2.  استاتور : هسته ی میدان مغناطیسی الکتروموتور
3. سیم پیچی : رگ های قطب مغناطیسی
4. بلبرینگ : کاهش دهنده اصطکاک
5. شکاف خالی بین روتور و استاتور (شکاف هوا)
6. کموتاتور : تغییر دهنده جهت برق 
7. اتصالات و مقاومت ها

اجزاء خارجی الکتروموتور

1. شفت
2. پروانه
3. بدنه
4. فریم خروجی
5. منبع تغذیه

برای کسب اطلاعات و آشنایی بیشتر به مقاله آشنایی با انواع الکتروموتور مراجعه نمایید.

نحوه عملکرد الکتروموتور

در استاتور سیم پیچ هایی وجود دارد که به منبع تغذیه متصل شده اند که اصلاحاً به آن تخته کلم می‌گویند. عبور جریان از سیم پیچ ها باعث تولید میدان مغناطیسی می شود. و همچنین محل قرار گیری روتور در وسط استاتور است. زمانی که ،در استاتور میدان مغناطیسی ایجاد شد به علت اینکه روتور در وسط استاتور قرار دارد این میدان مغناطیسی که در استاتور ایجاد شده باعث میشود که هادی های حامل جریان روتور یا همان میله های روتور درون یک میدان مغناطیسی قرار بگیرند. در اثر اینکه جریان از میله های روتور عبور می‌کند این جریان عبوری از رتور باعث ایجاد میدان مغناطیسی در اطراف روتور می‌شود، که در نتیجه اثر متقابل بین این دو میدان نیرویی به هر کدام از میله ها وارد می شود که موجب چرخش روتور و اعمال گشتاور به آن می شود. و این چرخش روتور در الکتروموتور در صنعت کمک بزرگی در زمینه تولید و زمینه های دیگر می‌کند. 

کاربرد الکتروموتور

الکتروموتور در صنعت کاربردهای متفاوتی دارد. به عنوان مثال در ساخت دستگاه تهویه کنند هوا، لوازم خانگی، توربین ها، پمپ ها و ….از الکتروموتور استفاده می شود. الکتروموتوها در موارد زیر مورد استفاده قرار می‌گیرند و کاربرد دارند:

1. دمنده ها
2. فن ها
3. ابزار آلات 
4. پمپ ها
5. توربین ها
6.  ابزار های برقی
7. دینام
8. کمپرسور ها
9. دستگاه های نورد
10. کشتی ها
11. انتقال دهنده ها و کارخانه های کاغذ سازی

در موارد زیر نیز الکتروموتورها کاربرد دارند:

تجهیزات تهویه و خنک کننده هوا، برخی از لوازم های خانگی و همین طور در وسیله های نقلیه.

مزایای الکتروموتور

الکتروموتورها مزایای بسیار زیادی دارند. الان قصد داریم مزایای الکتروموتورها را در حین مقایسه آنها با دیگر ماشین ها برای شما عزیزان بگوئیم پس با ما همراه باشید:

میزان هزینه اولیه که منظور همان راه اندازی و خرید آن می‌باشد، در مقایسه الکتروموتور ها با موتور های سوخت فسیلی، هزینه الکتروموتورها کمتر است اما قدرت اسب بخار در هر دو موتور شبیه به هم و یکسان می‌باشد.

الکتروموتورها نوعی از موتورها هستند که شامل قطعات متحرک هستند و به سبب دارا بودن قطعات متحرک طول عمر این موتور ها بیش تر است.

الکتروموتور ها به دلیل اینکه از سوخت استفاده نمی کنند نیازیی به نگه داری روغن موتور و باتری و سرویس کردن موتور ندارند و از سرویس و نگهداری روغن موتور و... منع هستند.

الکتروموتور ها برای عملکردهای خودکار کاربرد بسیار زیادی دارند و کارآمد هستند. عملکرد خودکار مانند شروع و توقف خودکار میباشد.

معایب الکتروموتور

الکتروموتورها در کنار مزایایی که دارند، دارای معایبی هم هستند که درباره آنها خواهیم پرداخت با ما همراه باشید.

یکی از عمده ترین معایب الکتروموتور این است که الکتروموتورهای بزرگ به راحتی و آسانی قابل جا به جایی نیستند.

برای اینکه بخواهید از الکتروموتورها استفاده کنید باید حتما پیش از راه اندازی الکتروموتور، ولتاژ و جریان دقیقی را برای الکتروموتور در نظر داشته باشید.

در بعضی از مواقع امکان دارد که برق در دسترس نباشد یا برق قطع باشد که در این شرایط پیش آمده نمی توان از این دستگاه ها استفاده کرد، اما اگر مجبور باشیم که در این شرایط از الکتروموتورها استفاده کنیم باید شرایطی را فراهم بیاوریم که هزینه زیادی را می‌خواهد.

دلایل خرابی الکتروموتورها

خراب شدن عایق سیم پیچ و سایش بلبرینگ دو علت عمده و شایع خرابی الکتروموتور هستند اما این شرایط به دلایل مختلفی به وجود می آیند. در ادامه این بخش نحوه تشخیص ۱۳ علت رایج خرابی عایق سیم پیچ و خرابی و سائیدگی بلبرینگ را توضیح خواهیم داد.

ولتاژ گذرا

ولتاژهای گذرا قادر هستند که از چندین منبع در داخل یا خارج کارخانه / کارگاه ناشی شود. ولتاژهای گذرا توسط روشن یا خاموش شدن بارهای مجاور، خازن های تصحیح ضریب توان یا حتی شرایط محیطی می توانند در سیستم های توزیع ایجاد شوند.به علت این که ولتاژهای گذرا دامنه و فرکانس متفاوتی دارند قادر هستند باعث ایجاد فرسایش یا خرابی عایق سیم پیچ موتور شوند. یافتن ولتاژهای گذرا بسیار دشوار است. تاثیرات ولتاژ گذرا ازجمله: خرابی سیم پیچ الکتروموتور همچنین منجر به خرابی زودهنگام الکتروموتور خواهد شد میتوان نام برد.

نداشتن تعادل ولتاژ

سیستم های توزیع سه فاز معمولا بارهای تک فاز را تحمل می کنند. نداشتن تعادل در امپدانس یا توزیع بار این توانایی را دارد به عدم تعادل در هر سه فاز کمک کند. اشکالات احتمالی امکان دارد که در انتهای موتور ، در سیم پیچ ها و کابل کشی الکتروموتور باشد. این فقدان تعادل قادر است منجر به اختلال در هر یک از مدارهای فاز یک سیستم قدرت سه فاز شود. در ساده ترین حالت، هر سه فاز ولتاژ باید همیشه مقدار مساوی داشته باشند.نداشتن تعادل ولتاژ تاثیراتی دارد ازجمله:عدم تعادل جریان بیش از حد را در یک یا چند فاز ایجاد می کند که سپس دمای کار را افزایش می دهد و منجر به خرابی عایق می شود ،میتوان نام برد.

اعوجاج هارمونیک در الکتروموتور

هارمونیک ها منبع اضافی ناخواسته ولتاژهای AC با فرکانس بالا یا جریاناتی هستند که به سیم پیچ الکتورموتور انرژی انتقال می دهند. این انرژی اضافی که توسط هارمونیک ها ایجاد می‌شود برای چرخاندن محور الکتروموتور استفاده نمی شود زیرا وارد سیم پیچ ها شده و به گردش در می آید و در نتیجه به از بین رفتن انرژی داخلی کمک می کند. این تلفات ایجاد شده به شکل گرما درآمده و از بین می رود که با گذشت زمان؛ که به دنباله آن قابلیت عایق سیم پیچ ها را ضعیف می کند. بعضی از اعوجاج هارمونیک جریان در هر قسمتی از سیستم که بارهای الکترونیکی را تحمل می کند، طبیعی است.از تاثیرات اعوجاج هارمونیک میتوان کاهش کارایی موتور که منجر به افزایش هزینه و افزایش دمای کار می‌شود ، را نام برد.

انعکاس سیگنال های خروجی PWM درایو

از درایوهای فرکانس متغییر که توسط تکنیک مدولاسیون پالس PWM بهره میگیرند ، برای کنترل ولتاژ و فرکانس خروجی الکتروموتور استفاده می کنند. در زمان وجود ناسازگاری امپدانس بین منبع و بار انعکاس ایجاد میشود. نداشتن تطابق امپدانس می تواند در نتیجه نصب نادرست؛ انتخاب نادرست قطعات یا تخریب تجهیزات در طول زمان رخ دهد. در مدار محرک موتور؛ اوج انعکاس می تواند به اندازه سطح ولتاژ گذرای DC باشد.از تاثیرات این انعکاس هم میتوان به خرابی ناگهانی عایق سیم پیچ الکتروموتور اشاره کرد.

اضافه بار در الکتروموتور

اضافه بار در موتور زمانی اتفاق می افتد که الکتروموتور زیر بار شدید باشد. علائم اولیه اضافه بار موتور به شکل کشش بیش از حد جریان، گشتاور ناکافی و داغ شدن بیش از حد است. حرارت بیش از حد موتور یکی از عوامل اصلی خرابی الکتروموتور است. در مورد اینکه موتور تحت بار بیش از حد است، اجزای جداگانه موتور از جمله بلبرینگ، سیم پیچ موتور، و سایر اجزا امکان دارد به خوبی کار کنند اما الکتروموتور همچنان به صورت داغ به کار خود ادامه می دهد.که در این شرایط موتور تحت فشار اضافه بار می‌باشد.تاثیر اضافه بار در الکتروموتور سایش زودرس اجزای الکتریکی و مکانیکی موتور است که منجر به خرابی دائم می‌شود.

ناهماهنگی شفت 

ناهماهنگی زمانی اتفاق می افتد که محور محرک در امتداد همخوانی با بار نباشد. بسیاری از متخصصان معتقدند که یک کوپل انعطاف پذیر؛ ناهنکاهنگی را از بین می برد و جبران می کند؛ اما یک کوپل انعطاف پذیر فقط کوپلینگ را از عدم هم راستایی محافظت می کند. حتی با یک کوپلینگ انعطاف پذیر؛ یک شفت نامناسب نیروهای موثر چرخه ای را در امتداد محور و داخل موتور منتقل می کند که منجر به سایش بیش از حد الکتروموتور و افزایش بار مکانیکی ظاهری می شود. علاوه بر این؛ عدم هم ترازی ممکن است لرزش را هم در بار و هم در محور محرک موتور وارد کند.

چند نوع ناهماهنگی وجود دارد:

1. ناهماهنگی زاویه ای – خطوط مرکزی شفت قطع می شوند و موازی نیستند.
2. ناهماهنگی موازی – خطوط مرکزی شفت موازی هستند و متمرکز نیستند.
3. ناهماهنگی مرکب – ترکیبی از ناهماهنگی زاویه ای و موازی است.   

تاثیر: سایش زودرس قطعات مکانیکی درایو که منجر به خرابی زودرس می شود

سایش بلبرینگ

خرابی یاتاقان به دلیل مشکل مکانیکی؛ روانکاری یا سایش؛ باعث افزایش کشش، گرمای بیشتر و بازده کمتری می شود. خرابی یاتاقان می تواند به دلایل مختلفی ایجاد شود:

• بار سنگین تر از آنچه که برای آن طراحی شده است
• روغنکاری نامناسب یا نادرست
• آب بندی یاتاقان بی اثر است
• ناهماهنگی شفت
• تناسب نادرست
• سایش معمولی
• ولتاژهای القایی شفت

هنگامی که خرابی بلبرینگ شروع می شود یک اثر آبشاری ایجاد می کند که خرابی موتور را تسریع می کند. ۱۳% خرابی های الکتروموتور در اثر خرابی بلبرینگ ایجاد می شود و بیش از ۶۰% خرابی های مکانیکی در تاسیسات ناشی از سایش بلبرینگ است؛ بنابراین یادگیری نحوه عیب یابی بسیار حائز اهمیت است.

• تاثیر: سایش سریع بر روی اجزای دوار که منجر به خرابی بلبرینگ می شود

لرزش پایه الکتروموتور

پایه شل یا سست به وضعیتی اطلاق می شود که در آن پایه های نصب الکتروموتور یا اجزای متحرک یکنواخت نیستند یا سطح نصب که پایه های نصب روی آن یکنواخت نیستند. این شرایط می تواند وضعیتی نامیدکننده ایجاد کند که در آن سفت شدن پیچ های نصب کننده روی روی پا فشارهای جدید و عدم هم راستایی را ایجاد می کند. پایه سست اغلب بین دو پیچ نصب مورب ظاهر می شود. دو نوع پایه سست وجود دارد:

1. پایه سست موازی – پایه سست موازی زمانی رخ می دهد که یکی از پایه های نصب شده بالاتر از سه پایه دیگر قرار گیرد.
2. پایه سست زاویه ای – پایه سست زاویه ای زمانی رخ می دهد که یکی از پایه های نصب با سطح نصب موازی نباشد.

تأثیر: عدم تناسب اجزای درایو مکانیکی

کشیدگی لوله

کشیدگی و کرنش لوله به شرایطی اطلاق می شود که در آن تنش ها، کرنش ها و نیروهای جدید که بر روی بقیه تجهیزات و زیرساخت ها عمل می کند به عقب بر می گردند و به حرکت در می آیند تا شرایط نامناسب را ایجاد کنند. رایج ترین مثال در مورد ترکیب موتور و پمپ ساده است؛ جایی که چیزی به لوله ها نیرو وارد می کند، مانند:

• تغییر در پایه
• شیر تازه نصب شده یا جزء دیگر
• ضربه زدن ، خم شدن یا فشار دادن یک شی بر روی لوله

این نیروها می توانند نیروی زاویه ای یا جابجایی به پمپ وارد کنند؛ که به نوبه خود باعث می شود که محور موتور / پمپ نامناسب شود. به همین دلیل؛ بررسی تراز بودم دستگاه بسیار حائز اهمیت است.

تاثیر: عدم هم ترازی شفت و فشارهای بعدی بر روی اجزای دوار ، منجر به خرابی های زودرس می شود

ولتاژ شفت

هنگامی که ولتاژهای محور موتور از قابلیت عایق گریس یاتاقان بیشتر شود، جریان های فلاورینگ به یاتاقان بیرونی ایجاد می شود و در نتیجه باعث ایجاد شکاف و شیار در رینگ های بلبرینگ می شود. اولین علائم، مشکل سر و صدا و گرم شدن بیش از حد است چون یاتاقان ها شکل اولیه خود را از دست می دهد و قطعات فلزی با گریس مخلوط می شوند و اصطکاک بلبرینگ را افزایش می دهند. این می تواند منجر به خرابی بلبرینگ در چند ماه بعد از کارکرد موتور شود. خرابی بلبرینگ هم از نظر تعمیر موتور و هم از کار افتادگی یک مشکل هزینه بر است، بنابراین کمک به جلوگیری از این امر با اندازه گیری ولتاژ شفت و جریان بلبرینگ یک مرحله مهم تشخیصی است. ولتاژ شفت فقط در حین فعال شدن موتور و چرخش وجود دارد. اتصال پروب براش کربن به شما امکان می دهد تا ولتاژ شفت را هنگام چرخش موتور اندازه گیری کنید.

تأثیر: قوس دادن به سطوح یاتاقان باعث ایجاد حفره و شیار می شود که در نتیجه ارتعاش بیش از حد و در نهایت خرابی بلبرینگ ایجاد می شود.

دلایل سوختن الکتروموتور

در الکتروموتورها عمده ترین دلایل سوختن آنها در قسمت استاتور موتور بخش سیم پیچی آن می‌باشد که این سیم پیچی به علت های متفاوتی میسوزد که هم اکنون قصد داریم علت های سوختن آن را بررسی کنیم:

 اتصال کوتاه بین کلاف ها

علل  به وجود آمدن این مشکل موارد زیر میباشد:

1. آلودگی داخلی موتور
2. خراب شدن مینای عایق سیم
3. وجود نقص در روکش سیم پیچ ها
4. ایجاد نوسانات با سرعت بالا توسط منبع تغذیه

اتصال کوتاه کلاف های تک فاز

دلایل به وجود آمدن مشکل اتصال کوتاه کلاف های تک فاز همانند علت های اتصال کوتاه بین کلافهاست که به شکل زیر هستند:

1. آلودگی داخلی موتور
2. خراب شدن مینای عایق سیم
3. وجود نقص در روکش سیم پیچ ها
4. ایجاد نوسانات با سرعت بالا توسط منبع تغذیه

اتصال کوتاه بین فاز ها

دلایلی که باعث رخ داد و اتفاق افتادن این مشکل ذکر شده در الکتروموتور و باعث سوختن سیم پیچی موتور می‌شود عبارت است از:

1. وجود آلودگی در داخل موتور
2. تخریب مواد عایق با خشک شدن ناشی از درجه حرارت بالا
3. وجود نقص در مواد عایق

اتصال کوتاه در اتصالات

دلایلی که باعث رخ داد و اتفاق افتادن این مشکل ذکر شده در الکتروموتور و باعث سوختن سیم پیچی موتور می‌شود عبارت است از:

1. وجود آلودگی در داخل موتور
2. وجود نقص در مواد عایق
3. بالا رفتن حرارت بیش از اندازه در اتصالات به علت اتصال ضعیف

اتصال کوتاه در انتها و یا بین اسلات ها

دلایل به وجود آمدن مشکل اتصال کوتاه در انتها و یا بین اسلات‌هاست که توسط رخ دادهای زیر اتفاق می‌افتد که به صورت زیر است:

1. تخریب مواد عایق با خشک شدن ناشی از درجه حرارت بالا
2. خراب شدن مینای عایق سیم
3. وجود نقص در لاک آغشته شده روی سیم پیچ
4. وجود نقص در مواد عایق
5. ایجاد نوسانات با سرعت بالا توسط منبع تغذیه

پیک ولتاژ(لحظه بیشترین مقدار ولتاژ)

 دلایلی که باعث رخ داد و اتفاق افتادن این مشکل ذکر شده در الکتروموتور و باعث سوختن سیم پیچی موتور می‌شود عبارت است از:

1. راه اندازی موتور توسط اینورتر با بعضی از پارامترهای نادرست مانند دامنه پالس ولتاژ ، زمان افزایش، و....
2. به وجود آمدن نوسانات بزرگ در منبع تغذیه برای مثال تخلیه رعد و برق
3. ایجاد شدن تغییر موج در جعبه خازن

نوسان ولتاژ

 دلایلی که باعث رخ داد و اتفاق افتادن این مشکل ذکر شده در الکتروموتور و باعث سوختن سیم پیچی موتور می‌شود عبارت است از:

1. نداشتن تعادل ولتاژ و جریان بین فازها
2. وصل شدن ضعیف در اتصالات، سوئیچ‌ها، کنتاکتورها، قطع کنندههای مدار و...
3. وجود نوسانات ولتاژ در سه فاز

گرمای بیش از اندازه

 دلایلی که باعث رخ داد و اتفاق افتادن این مشکل ذکر شده در الکتروموتور و باعث سوختن سیم پیچی موتور می‌شود عبارت است از:

1. وجود کابل‌های تغذیه بسیار بلند و بسیار نازک 
2. سیم کشی نادرست کابل های اتصال موتور
3. زیاد استارت و استوپ زدن در مدت زمان کوتاه
4. بار اضافی به روی شفت یا به صورت دائم یا به صورت دوره ای
5. وجود ولتاژ بیش از حد و یا کمتر از حد در منبع تغذیه به صورت دائم یا دوره ای و گاه به گاه
6. وجود تهویه نامناسب

گیرکردن روتور به سیم پیچ یا درگیر شدن روتور با استاتور

دلایلی که باعث رخ داد و اتفاق افتادن این مشکل ذکر شده در الکتروموتور و باعث سوختن سیم پیچی موتور می‌شود عبارت است از:

1. مشکلاتی که در راه اندازی الکتروموتور می‌افتد به علت افت شدید ولتاژ، اینرسی بسیار زیاده و گشتاور شفت است.
2. گیر کردن محور شفت

قطع شدن فاز

یکی از عمده ترین و رایج ترین مشکلاتی که باعث سوختن ناگهانی الکتروموتور میشود از دست دادن فاز است که بعلت های زیر رخ می‌دهد:

• ستاره (Y): فرسودگی دو فاز
•  مثلث (Δ): فرسودگی یک فاز

1. تماس ضعیف در سوئیچ، کنتاکتور و قطع کننده مدار
2. وصل شدن ضعیف در اتصالات
3. اتصال ضعیف در ترمینال تک فاز ترانسفورمر
4. سوختگی یک فاز ترانسفورماتور تغذیه
5. سوختن فیوز
6. خراب شدن کابل تغذیه

برای خرید و مشاوره در مورد الکتروموتور با ما تماس بگیرید. شماره های تماس :  ۰۲۱۳۳۹۹۲۲۹۴ - ۰۲۱۳۳۹۱۴۰۸۴