نگهداری و تعمیرات  الکتروموتور

   مقدمه :

موتور ها در سیستمهای كنونی به عنوان بازوی اصلی و قلب تپنده هر كارخانه به شمار می روند .و خرابی برنامه ریزی نشده الكتروموتورها یكی از علل تحمیل هزینه های بالا بر كارخانجات میباشد.در همین راستا برنامه های تعمیر و نگهداری پیشگیرانه قابل اعتماد به خوبی میتوانند باعث طولانی شدن عمر عملکرد موتور و كاهش خسارات گردند. با این حال ، برنامه نگهداری پیشگیرانه برای موتور مفید نخواهد بود اگر شما تجهیزات تست مناسب و ابزار و آموزش را نداشته باشید.

روش های متنوع نگهداری ممکن است برای هر نوع از موتور ، کنترلر ، و یا وسایل مرتبط با آن در تاسیسات وجود داشته باشد. . شما باید بهترین روش ها برای تسهیلات را انتخاب کنید و سپس تعیین کنید که چگونه بهترین وجه اعمال آن روشها مقدور میباشد.

اما لازمه برنامه ریزی صحیح در خصوص تعمیرات پیشگیرانه شناخت عوامل موثر بر كاركرد یك تجهیز (الكتروموتور) میباشد.

خلاصه :.

هدف از تعمیرات ونگهداری یعنی حفظ تجهیزات از خرابی زودهنگام ، اطمینان از عملکرد مطلوب و به حداقل رساندن خرابی های غیر قابل پیش بینی ( خارج از برنامه ) میباشد

. با تعمیرات و نگهداری خوب ، انرژی و بهره وری ماشین آلات بیشتر می شود ، در ضمن با كاهش اصطكاك دمای آن ( موتور) پایین می آید.

درزیر در مورد نگهداری موتور مواردی عنوان شده است:

علل خرابی موتور

آلودگی	۲۶%
اضافه بار	۲۵%
رطوبت	۱۷%
بلبرینگ	۱۲%
تك فاز	۱۰%
– كاركرد طولانی استهلاك	۵%
متفرقه	۵%

 

 برنامه های موثر نگهداری برقابلیت و اطمینان و کارایی و بهره وری تاثیر می گذارد.

تمیز کاری

آلودگی و خاك گرفتگی از طریق جذب به عایقهای موتور نفوذ پیدا میكند و این باعث می شود كه روغن روانكاری آلوده شده و موجب آسیب دیدگی یاتاقانها گردد. تجمع آلودگی در فن و دهانه ورودی موتورباعث افزایش دمای موتور می گردد كه این امر موجب كاهش كارایی و طول عمر موتور می شود .

روانکاری Lubrication

به طور عمده موتورها باید به صورت دوره ای روانكاری گردند .عدم روانكاری به موقع باعث افزایش اصطكاك و اسیب دیدگی می گردد . شارژ اضافه گریس می تواند بر روی سیم پیچها ریخته و موجب خرابی گردد. تمیز كردن اتصالات قبل از گریسكاری باعث جلوگیری از آلودگی می شود .

ارتعاشVibration

افزایش قابل توجه و یا تغییر ارتعاش موتور به منزله وجود مشكل در یاتاقان ،عدم تعادل بار ، خم شدن ، كوپلینك نامناسب و یا نوسان برق می باشد .كشش تسمه و عدم توازن می تواند قدرت مصرفی برق را بالا برده و باعث كاهش طول عمر موتور گردد .

تست ولتاژ

بكار گیری موتورها در خارج از رنج طراحی شده یاكمتر از ۱۰٪ ولتاژ نامی باعث كاهش كارایی وطول عمر موتور می گردد. نوسان ولتاژ باعث آمپر كشیدن بیش از حد موتور و در نتیجه افزایش درجه حرارت و نیز افت توان موتور را به طور فزاینده افزایش می یابد . زمانی كه موتور در حال كار كردن می باشد اندازه گیری ولتاژ مسیر می گردد .

تست عایق تست مقاومت موتور های كاركرده بر اساس یك روش ثابت میتواند پیش بینی مهمی در تست كاركرد موتورهاداشته باشد ثبت طولانی مدت تست عایقها می تواند معیار درجه بندی عایقها بشمار آید.بدلیل برقراری كیفیت عایقها میبایست تست آنها یك یا دو بار در سال انجام پذیرد .

نتیجه گیری :

برنامه های موثر نگهداری برقابلیت و اطمینان و کارایی و بهره وری تاثیر می گذارد. اما این مهم در صورتی موثر خواهد بود كه مازاد بر شناسایی دقیق علل اصلی خرابی(آلودگی-اضافه بار و رطوبت) –ابزار لازم جهت اجرایی شدن برنامه نیز مهیا باشد.

 

انواع عیوب موتورهای AC

عیوب معمول سیم پیچی

• اتصال کوتاه سیم ها
  • تاب خوردگی سیم
  • ضربات ولتاژ بالا
  • آلودگی
  • بیش دمایی سیم پیچ
  • سالخوردگی عایقی
  • شل بودن و لرزیدن سیم پیچ
• اتصال به زمین
  • بدنه
  • هسته استاتور
  • اصلی ترین علت وجود آب در موتور
  • بیش دمایی ، آلودگی ، جرقه ، طول عمر ، فشار ناشی از قرارگیری فشرده و تنگ سیم پیچ ، نقاط داغ بر روی لمینت ها احتمالاَ بعلت اشکال در سیم پیچی قبلی رخ داده است ، جابجایی و حرکت سیم پیچ به علت تغییر جهت و قعطی آنی منبع تغذیه
• اتصال کوتاه فاز یه فاز ( بر روی تاج کلاف یا در شیار استاتور اتفاق بیافتد )
  • آلودگی، بهم تابیدگی پرفشار در شیار ، خرابی مکانیکی، تخلیه ولتاژ بالا
  • معمولا در شیار رخ می دهد تا در تاج کلاف
  • کلاف های هر فاز در موتورهایی با سیم بندی متقارن در یک شیار با هم قرار نمی گیرند.
  • کلاف های هر فاز در موتورهایی با سیم بندی همپوشان بعلت قرار گرفتن در یک شیار با هم بیشترین احتمال اتصال کوتاه را دارند.
  • جداکنندگان هر کلاف در شیارها و در تاج کلاف ها باید گذاشته شده و طول مناسبی داشته باشد.
  • در موتورهایی با توان کمتر از ۴ کیلو وات معمولا ورق های ایزولاسیون استفاده نمی شود
• قعطی سیم پیچ
  • علت اصلی کوچک تر بودن کابلشو کابل اتصال منیع تغذیه می باشد.
  • سوختگی بر روی این قسمت در ترمینال باکس ، گواه بر این ماجراست.
  • اتصال سیم های کلاف، اتصال فاز به فاز، اتصال اشتباه در اتصال داخلی کلاف ها، بیش باری شدید، و آسیب فیزیکی کلاف
  • یا موتور راه اندازی نمی شود یا در زیر بار نامی خود با سرعت پایین حرکت می کند و بیش دمایی دخ می دهد.
    • سوختگی سیم پیچ ها بعلن کار در حالت تک فاز
  • سوختگی سیم پیچ بعلت تک فاز شدن موتور
    • هنگامیکه یک فاز از سه فاز تغذیه کننده قطع شود، موتور اصطلاحاَ تک فاز کار می کند. در چنین حالتی در صورتیکه در حین کار موتور رخ دهد، موتور با قدرت کمتر از نصف خودش همچنان می گردد اما دیگر نمی تواند استارت شود چراکه میدان گردنده ای وجود نخواهد داشت.
    • در حالت سربندی ستاره بعلت عبور جریان از دو سیم پیچ دیگر، آندو نیم سوز شده و سیم پیچی که جریان ندارد سالم می ماند.
    • در حالت سربندی مثلث در یک سیم پیچ جریان بسیار و در دو سیم پیچ دیگر نصف جریان نامی، سیم پیچ با جریان زیاد نیم سوز می شود و دو تای دیگر سالم بنظر می رسند.

 

• نفوذ آب ( غوطه وری در آب )
  • در صورت عدم راه اندازی به تعمیرات ساده ای چون تمیز کردن و خشک کردن احتیاج خواهد داشت.
  • موتور باید سریعاَ دمونتاژ شده و بیرینگ ها جایگزین گردند. در صورت وجود یاتاقان، تعویض روغن و یا تمیز کردن محفظه روغن اجباری است.
  • پس از خشک شدن موتور تست با اهمتر باید انجام شود و در صورتیکه مقدار بی نهایت نشان داده شد می توان تست مگر را انجام داد.
  • حداکثر دمای خشک کردن موتور ۹۴ درجه سانتیگراد می باشد.

عیوب روتور

• قعطی روتوربار
  • درصورت اقتصادی بودن می توان آنرا دوباره ریخته گری یا تعمیر و یا دوباره جوش داد اما فلز بکار رفته باید همانند فلز اصلی باشد.
  • بیش باری شدید، جرقه زنی در شیارها بعلت اتصال کوتاه سیم پیچی، لرزش حاصل از شل بودن روتوربار، فشار حاصل از افرایش دما در هنگام راه اندازی، نقص ( حباب ) در ساخت روتوربار، ضعف در اتصال به حلقه اتصال کوتاه انتهایی.
  • کاهش توان در صورت قعطی یک روتوربار
  • در صورت قعطی چند روتربار ، جریان کشیده شده حاصل از بار نامی اعمالی می تواند سیستم جفاظت بیش باری را فعال کند.
  • در حالت بی باری جریان مصرفی بسیار پایین است.
  • راه اندازی کند و کارکرد در سرعت پایین تر از سرعت نامی از نشانه های قعطی روتور بار می باشد.
• قعطی رینگ اتصال کوتاه
  • باعث کاهش توان و ایجاد گشتاور ناهمگون ( یکنواخت ) می شود.
  • یک قعطی کوچک خیلی زود به چندین قعطی دیگر گسترش می یابد.
  • فعطی یا ترک رینگ بعلت حباب و نقص در ریخته گری، داغی بسیار زیاد حاصل از بیش باری، طراحی مجدد موتور برای سرعت بالاتر بدون افزایش میزان قطر رینگ، سوراخکاری حاشیه بیرونی رینگ برای بالانس نمودن روتور و آسیب مکانیکی ایجاد می شوند.
  • وجود حباب باعث ایجاد لرزش الکتریکی در موتور می گردد که این نوع لرزش امکان تصحیح مکانیکی ندارد و جهت تشخیص کافیست برق موتور را قطع نموده و اجازه دهیم موتور خود بایستد، لرزش الکتریکی با قطع برق ، از بین می رود.
• عدم تراز بودن روتور و استاتور
  • موتور با این اشکال جریان بالا می کشد و توان آن پایین می آید. بعلت بر هم خوردن تعادل فاصله هوایی میزان جریان مغناطیس کنندگی افزایش یافته سیم پیچ نیم سوز می گردد و با سیاهی و فرسودگی عایقی مشابه بیش باری مواجه می شود.
  • عوامل ایجاد :
    • بیرینگ با اندازه اشتباه
    • عدم نصب صحیح بیرینگ بر روی شافت.
    • بیرینگ با ضخامت اشتباه
    • بخش نگهدارنده بیرینگ در جای اصلی خودش قرار نگرفته است.
    • جابجای دو بخش ابتدایی و انتهایی موتورها ( قاب های دو سر بیرینگ ها )
    • جابجایی هسته استاتور در بدنه
    • جابجایی روتور بر روی شفت
    • روتور با روتوری کوتاه تر تعویض شده است. ( روتور تعویضی با قطر یکسان ولی بلندتر ، کار می کند اما بازدهی پایین می آید. )
  • سائیده شدن روتور بر استاتور
    • درصورتیکه این سائیدگی مختصر باشد می توان با ماشین کاری آنرا برطرف کرد اما باعث افزایش فاصله هوایی گشته و جریان بی باری را افزایش می دهد. روند افزایش جریان همانند اشکال عدم تراز بودن روتور و استاتور می باشد.
    • موتور از حد معمول داغ تر کار می کند چرا که جریان مغناطیس شوندگی بیشتری می کشد.
    • اگر بار در حداکثر خودش باشد و یا شرایط کاری موتور از جمله نوسان زیاد ولتاژ و فرکانس وجود داشته باشد بعلت بازدهی دائمی پایین و کاسته شدن از ارایه توان، بهتر است موتور تعویض گردد.

 

• شل بودن شفت در روتور
  • شل بودن شافت در روتور صدای ویبره و یا جیغ می دهد که با قطع برق و اجازه دادن به موتور که با اینرسی خودش بایستد متوقف می گردد.
  • در صورت کارکرد بلند مدت موتوردر این حالت گردی سرخ رنگ مابین روتور و شفت را خواهد گرفت.
  • این گرد اکسید آهن مابین این دو می باشد. بمانند زمانیکه بیرینگ و یا پولی بر شفت شل شده باشند.
  • تعمیر روتور و یا تعویض موتور به قیمت موتور جایگزین و یا اهمیت کاربرد موتور وابسته است.
  • قراردادن شفت نو بجای شفت موجود، یا قراردادن گوه فلزی نازکی مابین شفت و روتور جهت استحاکم آنها می تواند مفید باشد.
  • گوه زدن در زیر روتور می تواند باعث ایجاد خروج از تقارن روتور شده و ساییدگی با استاتور را ایجاد کند که ممکن است احتیاج به ماشین کاری روتور باشد.
  • معمولا جایگزین کردن موتور نو اقتصادی تر می باشد.   

 

بیش دمایی ( Overheating  )

• منبع تغذیه ( خط )
  • بیش ولتاژی ( Overvoltage )
    • باعث بیش دمایی موتور در بار نامی می گردد.
    • موتورها با ولتاژ بالاتر سریع تر راه اندازی می شوند.
    • موتورهایی با راندمان بالاتردر بیش ولتاژی، دچار بیش دمایی کمتری نسبت دیگر موتورها می گردند.
    • موتورهای با سایز کوچک تر ( طراحی جدید ) بعلت بهبود کارایی ایزولاسیون ها می توانند شرایط تغییر دمایی را بهتر تحمل کنند و دچار بیش دمایی نشوند.
    • بعضی از سازندگان موتورها ها با کاهش مواد تولیدی موتور چون هسته و سیم و نیز استفاده از پوسته بسیار نازک بدنه سعی در ارازان تر کردن و کم کردن بیش دمایی در موتورها گردند.
    • بعضی از سازندگان با بزرگ تر کردن پروانه موتور سعی می کنند میزان باد بیشتری را برای خنک کاری موتور فراهم کنند چراکه موتور آنها بعلت استفاده از سیم های نازک تر داغ تر می باشد.
  • کم ولتاژی ( Under voltage  )
    • در تمامی موتورها باعث کاهش توان و افزایش زمان راه اندازی می شود.
    • افزایش زمان راه اندازی باعث بجا ماندن گرما در استاتور می گردد.
    • تعداد دفعات راه اندازی در کم ولتاژی باعث افزایش حرارتی نیزمی گردد.
    • کم ولتاژی و کارکرد پایین تر از سرعت نامی در بار کامل، از نظر فنی ، بیش باری شناخته می شود و موتور داغ کارکرده و خراب خواهد شد.
    • موتورهایی با راندمان بالاتر ، جریان راه انداز بالاتری دارند لذا مناسب است که قطر سیم های فیدر را بیشتر کنیم.
    • راه اندازی موتورهای بزرگ در بار کامل می تواند افت ولتاژ ایجاد کند.

   

• عدم تعادل ولتاژی ( Unbalanced Voltage  )
  • خرابی خازن های اصلاح ضریب قدرت
  • اتصالات با مقاومت اهمی بالا ( با دستگاه حرارت سنج مادون قرمز قابل شناسایی است )
  • عدم تعادل ولتاژی در فازها بعلت مصرف کننده های تک فازی همچون لامپ ها و موتورهای تک فاز
  • عدم تعادل ولتاژی باعث بیش دمایی در موتور شده حتی اگر در بار سبک کار کند.
  • هارمونیک ها عدم تعادل ولتاژی ایجاد می کنند.
  • اتصالات شل بسته شده نیز ایجاد عدم تعادل ولتاژی می کنند.
• مقاوت اهمی بالا در اتصالات الکتریکی
  • از موارد متداول بروز عیب در موتور می باشد. بعلت جریان کشی بالا در راه اندازی موتور این اتصالات باید بصورت دوره ای چک شوند.
  • جریان راه اندازی موتور های راندمان بالا بیشتر از موتورهای استاندارد است.
  • نیاز به کابل با قطر بالاتر دارد.
    • ترمینال ها
      • اتصال کابل ها به کانکشن های ادوات راه اندازی موتورها از نقاط گرم شونده می باشند، با توجه به اختلاف در ضریب انبساط حاصل از جریان راه اندازی موتورها برای کابل و ترمینال مربوطه، اتصالات در هر دفعه راه اندازی کمی شل می گردد که نقاطی با مقاومت اهمی بالا را بوجود می آورند.
      • بازبینی دائمی و آچارکشی توصیه می شود.
      • استفاده از کابل های آلومینیومی بعلت شهرت بد در شل شدن زیاد توصیه نمی گردد.
    • کابلشوها
      • کابلشوها باید تمامی محیط کابل را پوشش دهد، هر جای کابلشو که باریک تر از این پهنا باشد باعث ایجاد مقاومت اهمی بالا می گردد.
    • ابعاد سرسیم های تجمیع کننده کلاف های داخلی موتور( سه یا شیش سرسیم خروجی در ترمینال باکس)
      • کابلشوها باید تمامی سیم های خروجی موتور را پوشش دهد چراکه هر رشته سیم نماینده تعداد زیادی سیم از یک کلاف می باشد.
      • بعضی از سازندگان موتور، سرسیم های اصلی کلاف ها را براساس مقدار جریان نامی موتور محاسبه و استفاده می کنند که باید براساس جمع مساحت سیم های کلاف متصله به سرسیم محاسبه شود که برابر و یا بیشتر از آن مقدار خواهد بود.
    • اپراتور ( کاربر )
      • کاربرها نیز باعث بیش دمایی موتور می شوند مخصوصاَ اگر دستمزد آنها وابسته به میزان تولید باشد که در اینصورت بر موتور فشار می آورند. مثلاَ در معادن این مورد شایع است.
      • تشخیص بیش باری با استفاده از تاکومتر براحتی قابل تشخیص است چراکه چند دور کمتر از دور نامی نشانی از ایجاد بیش باری و الزاماَ بیش دمایی می باشد.
      • موتورهایی با راندمان بالاتر در بیش باری ، جریان بیشتری می کشند و بیشتر داغ می شوند.

 

 

• کنترل
• موتور معیوب
• محل نصب
• تعمیرات

 

تعمیرات بیرینگ

1. زمانبندی تعمییرات
2. روانکاری صحیح
3. میزان روغن زنی صحیح
4. میزان کارکرد موتور

در صورت تعمییرات دوره ای بهتر است بیرینگ تعویض شود. این بسیار ارزان تر از زمان توقف خط و یا تعویض کامل موتور بعلت خرابی ناشی از بیرینگ می باشد.

شرایط انبار : خشک، تمیز و بدون لرزش

شفت موتورهای باید هرماه ( روزانه در صورت وجود لرزش در محیط ) چرخیده شوند. تا از ایجاد کوفتگی بر اثر وزن شفت بر روی بخش داخلی بیرینگ جلوگیری شود.

 

عوامل خرابی بیرینگ ها:

1. ویبره ( لرزش )
2. کشش بسیار زیاد در تسمه های متصل به شفت
3. عدم تراز موتور
4. از شکل خارج شدن شفت و یا قاب بیرینگ در موتور
5. عدم انتخاب بیرینگ مناسب با میزان تلرانس انبساطی داخلی صحیح
6. انبساط طولی موتور: استفاده از واشر، توپی بیرینگ، بیرینگ با فنر در پشت آن و یا بیرینگ کوچک تر در سر مخالف برای حل کردن این مشکل می باشد. معمولاَ اجازه انبساط را در یک طرف موتور می دهند و طرف دیگر را مهار می کنند.

زمان بندی روانکاری وابسته به نوع گریس، دمای محیط، نوع بار و میزان کارکرد موتور دارد. بارهای متصل با تسمه از بارهایی با اتصال مستقیم نیاز به روانکاری زودتری دارند. بیرینگ های که در شرایط محیطی سخت تری همچون وجود لرزش، استفاده از درایو ، رطوبت ، سرما و یا گرما کار می کنند احتیاج به روانکاری با فاصله زمانی کوتاه تری دارند.

  زمانبندی روانکاری باید بصورتی باشد که گریس قبلی به حالت سفتی و سختی نرسد چراکه می تواند باعث خرابی بیرینگ گردد.

گریس از مواد گوناگون به همراه روغن تشکیل شده است، در صورت دوفاز شدن ( جدایی بیرینگ از گریس ) ماده باقیمانده از حالت خشک به حالت سفت تغییر می کند.

انواع گریس برای شرایط مختلف:

1. گریس با روغن پترولیوم پرکاربردترین نوع گریس برای دمای مابین ۱- الی ۱۴۹ درجه سانتیگراد.
2. گریس با روغن دای ایستر برای کارکرد در دمای محیطی سرد. ( ۷۳- در جه سانتیگراد )
3. گریس سیلیکونی برای بارهای سنگین مناسب نیست اما محدوده دمایی بزرگی را پوشش می دهد ( ۷۳- تا ۱۴۹ ) . برای موتورهای DC نباید استفاده شود. چراکه بخار آن باعث از بین رفتن ذغال می گردد و خوردگی ذغال را افزایش می دهد.
4. فلوروسیلیس گریس که در محیط هایی که امکان آلودگی شیمیایی و یا تماس با حلالی می باشد خوب کار می کند. ( و البته نباید در موتورهای دی سی مورد استفاده قرار گیرد. )
5. گریس پلیتر پرفلورینت که برای کار در دمای بسیار بالا استفاده می گردد. ( تا ۲۸۸ درجه ) و بخوبی می تواند بار را تحمل کند.

استفاده از دستگاه های گریس زنی پر فشار در موتورها توصیه نمی شود. همچنین گریس زدن سریع و یا با فشار زیاد بوسیله دستگاه های دستی نیز ممنوع می باشد چرا که امکان پاشیدن گریس، بر روی سر کلاف ها محتمل است. 

گریس زدن بیرینگ در هنگام نسب و البته گریس زدن در قاب موتور تا یک سوم می تواند مفید باشد چرا که آن گریس بعنوان گریس ذخیره استفاده شده و نیز نباید زیاد زده شود تا امکان خروج گریس اضافه فراهم باشد. در صورت عدم امکان خروج گریس اضافه ، گریس روغن خود را زودتر از دست می دهد. ( تمامی گریس ها بصورتی تولید شده اند که در بازه زمانی طولانی روغن خود را از دست می دهند. )   

از بیرینگ هایی دارای شیلد و یا دیواره ( حفاظ )  هنگامی استفاده می گردد که موتور گریس خور نیست و نیز در هنگامیکه از روند زمانی جدول روانکاری نمی توان پیروی کرد استفاده از این نوع بیرینگ ها بسیار مناسب خواهد بود.

 

 

                                                                       گردآوری، ترجمه و تالیف

                                                                            هانی ادیب آزاد

                                                                 مدیر فنی شرکت ویستا جم صنعت