مقالات الکتروموتور

دلایل سوختن و خرابی الکتروموتور؛ راهنمای جامع عیب یابی و پیشگیری

دلایل سوختن و خرابی الکتروموتور؛ راهنمای جامع عیب یابی و پیشگیری
آنچه در این نوشته خواهید خواند:

آگاهی و شناخت دلایل سوختن و خرابی الکتروموتور به شما کمک می‌کند تا مشکلات الکتروموتور را شناخته و در جهت برطرف کردن آنها اقدامات لازم را انجام دهید. الکتروموتورها کاربردهای زیادی دارند و در صنایع مختلف نقش بسیار مهمی ایفا می‌کنند.

برای مشاوره تخصصی در مورد خرید الکتروموتور و مشاوره مناسب در مورد خرابی دستگاه خود، با کارشناسان آبادیزل تماس بگیرید.

در این مقاله از سایت آبادیزل، به بررسی دلایل سوختن و خرابی الکتروموتور، علل رایج، روش‌های تشخیص و راهکارهای پیشگیری می‌پردازیم.

الکتروموتور دستگاهی الکتریکی است که وظیفه تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی را دارد. این دستگاه امروزه در چرخه صنایع مختلف کاربرد بسیار زیادی دارد.

نوع الکتروموتورتوضیح
موتور ACموتورهای القایی و آسنکرون
موتور DCجریان مستقیم

نکته: علت سوختن و خرابی الکتروموتور به یک حوزه تخصصی محدود نمی‌شود؛ هر دو مشکل مکانیکی و الکتریکی می‌توانند منجر به خرابی شوند.

اجزای تشکیل دهنده الکتروموتور

اجزای داخلی:

جزءتوضیح
روتورمهمترین قسمت متحرک الکتروموتور
استاتورهسته میدان مغناطیسی
سیم پیچیرگ‌های قطب مغناطیسی
بلبرینگکاهش دهنده اصطکاک
شکاف هوا (Air Gap)فاصله بین روتور و استاتور
کموتاتورتغییر دهنده جهت برق
اتصالات و مقاومت‌هااجزای مدار الکتریکی

اجزای خارجی:

جزء
شفت
پروانه
بدنه
فریم خروجی
منبع تغذیه

نحوه عملکرد الکتروموتور

مرحلهعملکرد
۱در استاتور سیم پیچ‌هایی وجود دارد که به منبع تغذیه متصل شده‌اند (تخته کلم)
۲عبور جریان از سیم پیچ‌ها باعث تولید میدان مغناطیسی می‌شود
۳روتور در وسط استاتور قرار دارد
۴میدان مغناطیسی ایجاد شده در استاتور باعث می‌شود هادی‌های حامل جریان روتور درون میدان مغناطیسی قرار بگیرند
۵عبور جریان از میله‌های روتور باعث ایجاد میدان مغناطیسی در اطراف روتور می‌شود
۶اثر متقابل بین دو میدان، نیرویی به هر میله وارد می‌کند که موجب چرخش روتور و اعمال گشتاور می‌شود

کاربرد الکتروموتور

دسته بندیموارد کاربرد
صنعتیدمنده‌ها، فن‌ها، پمپ‌ها، توربین‌ها، کمپرسورها، دستگاه‌های نورد، کشتی‌ها، کارخانه‌های کاغذسازی
خانگیلوازم خانگی، تجهیزات تهویه و خنک کننده هوا
ابزاریابزارآلات برقی، دینام
نقلیهوسایل نقلیه

مزایای الکتروموتور

ردیفمزیت
۱هزینه اولیه کمتر نسبت به موتورهای سوخت فسیلی (با قدرت اسب بخار مشابه)
۲طول عمر بالا (با وجود قطعات متحرک)
۳عدم نیاز به نگهداری روغن موتور و باتری (برخلاف موتورهای احتراقی)
۴قابلیت عملکرد خودکار (شروع و توقف خودکار)

معایب الکتروموتور

ردیفعیب
۱الکتروموتورهای بزرگ به راحتی قابل جابجایی نیستند
۲نیاز به ولتاژ و جریان دقیق قبل از راه‌اندازی
۳در صورت عدم دسترسی به برق، استفاده از آنها هزینه‌بر است

جدول خلاصه دلایل خرابی و سوختن الکتروموتور

دستهعلتتوضیح مختصر
الکتریکیولتاژ گذرانوسانات ناگهانی ولتاژ از منابع مختلف
الکتریکیعدم تعادل ولتاژاختلاف ولتاژ بین فازهای سه فاز
الکتریکیاعوجاج هارمونیکفرکانس‌های بالا ناخواسته در سیستم
الکتریکیانعکاس سیگنال‌های PWMناسازگاری امپدانس در درایوهای فرکانس متغیر
الکتریکیاضافه بارکارکرد زیر بار شدیدتر از ظرفیت
مکانیکیناهماهنگی شفتعدم هماهنگی محور محرک با بار
مکانیکیسایش بلبرینگخرابی یاتاقان به دلیل مشکل مکانیکی یا روانکاری
مکانیکیلرزش پایهپایه‌های نصب غیریکنواخت یا شل
مکانیکیکشیدگی لولهتنش و کرنش ناشی از لوله‌ها
الکتریکیولتاژ شفتولتاژهای القایی در شفت موتور
سیم پیچاتصال کوتاه بین کلاف‌هانقص در عایق یا آلودگی
سیم پیچاتصال کوتاه بین فازهاخرابی عایق بین فازهای مختلف
سیم پیچگرمای بیش از حدعوامل مختلف ایجاد حرارت بالا

۱. ولتاژ گذرا (Transient Voltage)

ویژگیتوضیح
منابع ایجادروشن یا خاموش شدن بارهای مجاور، خازن‌های تصحیح ضریب توان، شرایط محیطی
اثرفرسایش یا خرابی عایق سیم پیچ
نتیجهخرابی زودهنگام الکتروموتور

۲. عدم تعادل ولتاژ (Voltage Unbalance)

ویژگیتوضیح
علتعدم تعادل در امپدانس یا توزیع بار در سیستم سه فاز
اثرعدم تعادل جریان بیش از حد در یک یا چند فاز
نتیجهافزایش دمای کار و خرابی عایق

۳. اعوجاج هارمونیک (Harmonic Distortion)

ویژگیتوضیح
منابعبارهای الکترونیکی در سیستم
اثرانرژی اضافی به صورت گرما در سیم پیچ‌ها تلف می‌شود
نتیجهکاهش کارایی، افزایش هزینه، افزایش دمای کار

۴. انعکاس سیگنال‌های خروجی PWM

ویژگیتوضیح
علتناسازگاری امپدانس بین منبع و بار (نصب نادرست، انتخاب نادرست قطعات)
اثراوج انعکاس به اندازه سطح ولتاژ گذرای DC
نتیجهخرابی ناگهانی عایق سیم پیچ

۵. اضافه بار (Overload)

ویژگیتوضیح
علائم اولیهکشش بیش از حد جریان، گشتاور ناکافی، داغ شدن بیش از حد
اثرسایش زودرس اجزای الکتریکی و مکانیکی
نتیجهخرابی دائم موتور

۶. ناهماهنگی شفت (Shaft Misalignment)

نوع ناهماهنگیتوضیح
زاویه‌ایخطوط مرکزی شفت قطع می‌شوند و موازی نیستند
موازیخطوط مرکزی شفت موازی هستند ولی متمرکز نیستند
مرکبترکیبی از ناهماهنگی زاویه‌ای و موازی
 
 
اثرنتیجه
سایش زودرس قطعات مکانیکی درایوخرابی زودرس

۷. سایش بلبرینگ (Bearing Wear)

علتدرصد
خرابی بلبرینگ در کل خرابی‌های الکتروموتور۱۳٪
خرابی‌های مکانیکی ناشی از سایش بلبرینگبیش از ۶۰٪

دلایل خرابی بلبرینگ:

ردیفعلت
۱بار سنگین‌تر از طراحی
۲روغنکاری نامناسب یا نادرست
۳آب‌بندی بی‌اثر
۴ناهماهنگی شفت
۵تناسب نادرست
۶سایش معمولی
۷ولتاژهای القایی شفت

۸. لرزش پایه (Base Vibration)

نوع پایه سستتوضیح
موازییکی از پایه‌های نصب بالاتر از سه پایه دیگر
زاویه‌اییکی از پایه‌های نصب با سطح نصب موازی نیست
 
 
اثر
عدم تناسب اجزای درایو مکانیکی

۹. کشیدگی لوله (Pipe Strain)

عللاثر
تغییر در پایه، شیر تازه نصب شده، ضربه یا فشار به لولهعدم هم‌ترازی شفت و فشار بر اجزای دوار
 
 
نتیجه
خرابی‌های زودرس

۱۰. ولتاژ شفت (Shaft Voltage)

ویژگیتوضیح
مکانیزمولتاژهای محور موتور از قابلیت عایق گریس یاتاقان بیشتر می‌شود
علائم اولیهسر و صدا، گرم شدن بیش از حد
نتیجهحفره و شیار در رینگ‌های بلبرینگ، ارتعاش بیش از حد، خرابی بلبرینگ

دلایل سوختن سیم پیچ الکتروموتور (دسته‌بندی شده)

۱. اتصال کوتاه بین کلاف‌ها

عللراهکار
آلودگی داخلی موتورتمیزکاری دوره‌ای
خرابی مینای عایق سیمتعویض سیم پیچ
نقص در روکش سیم پیچ‌هابازبینی و تعمیر
نوسانات با سرعت بالا توسط منبع تغذیهاستفاده از تجهیزات تثبیت کننده

۲. اتصال کوتاه بین فازها

علل
آلودگی داخل موتور
تخریب مواد عایق با خشک شدن ناشی از درجه حرارت بالا
نقص در مواد عایق

۳. اتصال کوتاه در اتصالات

علل
آلودگی داخل موتور
نقص در مواد عایق
بالا رفتن حرارت بیش از اندازه در اتصالات به علت اتصال ضعیف

۴. پیک ولتاژ (Voltage Spike)

علل
راه‌اندازی موتور توسط اینورتر با پارامترهای نادرست
نوسانات بزرگ در منبع تغذیه (مثلاً تخلیه رعد و برق)
تغییر موج در جعبه خازن

۵. نوسان ولتاژ (Voltage Fluctuation)

علل
عدم تعادل ولتاژ و جریان بین فازها
وصل شدن ضعیف در اتصالات، سوئیچ‌ها، کنتاکتورها
وجود نوسانات ولتاژ در سه فاز

۶. گرمای بیش از حد (Overheating)

علل
کابل‌های تغذیه بسیار بلند و بسیار نازک
سیم کشی نادرست کابل‌های اتصال موتور
استارت و استاپ مکرر در مدت زمان کوتاه
بار اضافی روی شفت (دائم یا دوره‌ای)
ولتاژ بیش از حد یا کمتر از حد در منبع تغذیه
تهویه نامناسب
گیر کردن روتور به سیم پیچ یا درگیر شدن روتور با استاتور

۷. قطع شدن فاز (Phase Loss)

یکی از عمده‌ترین و رایج‌ترین مشکلات که باعث سوختن ناگهانی الکتروموتور می‌شود.

 
نوع اتصالنتیجه
ستاره (Y)فرسودگی دو فاز
مثلث (Δ)فرسودگی یک فاز
 
 
علل قطع شدن فاز
تماس ضعیف در سوئیچ، کنتاکتور و قطع کننده مدار
وصل شدن ضعیف در اتصالات
اتصال ضعیف در ترمینال تک فاز ترانسفورماتور
سوختگی یک فاز ترانسفورماتور تغذیه
سوختن فیوز
خراب شدن کابل تغذیه

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری نهایی از دیدگاه آبادیزل

  1.  دلایل سوختن و خرابی الکتروموتور به دو دسته کلی الکتریکی (ولتاژ گذرا، عدم تعادل ولتاژ، اعوجاج هارمونیک، اضافه بار، ولتاژ شفت و قطع شدن فاز) و مکانیکی (ناهماهنگی شفت، سایش بلبرینگ، لرزش پایه و کشیدگی لوله) تقسیم می‌شوند.
  2.  شایع‌ترین دلایل خرابی الکتروموتور شامل خرابی عایق سیم پیچ (به دلیل ولتاژ گذرا، عدم تعادل ولتاژ و گرمای بیش از حد) و سایش بلبرینگ (بیش از ۶۰٪ خرابی‌های مکانیکی) است.
  3. اضافه بار موتور باعث کشش بیش از حد جریان، گشتاور ناکافی و داغ شدن بیش از حد می‌شود و یکی از عوامل اصلی خرابی است.
  4.  ولتاژ شفت می‌تواند به یاتاقان‌ها آسیب بزند و باعث ایجاد حفره و شیار در رینگ‌های بلبرینگ شود که در نهایت به خرابی بلبرینگ منجر می‌شود.
  5. قطع شدن فاز یکی از عمده‌ترین و رایج‌ترین مشکلاتی است که باعث سوختن ناگهانی الکتروموتور می‌شود. در اتصال ستاره (Y) منجر به فرسودگی دو فاز و در اتصال مثلث (Δ) منجر به فرسودگی یک فاز می‌شود.
  6.  گرمای بیش از حد موتور می‌تواند به دلایل مختلفی مانند کابل‌های تغذیه نامناسب، سیم کشی نادرست، استارت و استاپ مکرر، بار اضافی، ولتاژ نامناسب، تهویه نامناسب و گیر کردن روتور ایجاد شود.
  7. برای پیشگیری از خرابی الکتروموتور: سرویس و نگهداری منظم، بررسی دوره‌ای بلبرینگ‌ها، اطمینان از تعادل ولتاژ، استفاده از تجهیزات تثبیت کننده ولتاژ و تهویه مناسب توصیه می‌شود.
  8.  توصیه می‌شود در صورت مشاهده هرگونه علائم غیرعادی (صدای اضافی، لرزش، گرمای بیش از حد، کاهش راندمان)، سریعاً نسبت به عیب‌یابی و رفع مشکل اقدام کنید.

نیاز به راهنمایی و مشاوره دارید؟

کـارشنـاسـان آبــادیــزل آمــاده پـاسخگــویی به ســــوالات شــمــا می بـاشند. در صورت نیاز به هرگونه راهنمایی و مشاوره می توانید با ما در تماس باشید.

دیدگاهتان را بنویسید

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