حتی اگر یک روز هم در بخش نگهداری یا بهره‌برداری از تأسیسات صنعتی فعالیت کرده باشید، حتماً می‌دانید که الکتروموتورها چقدر در عملکرد روزمره و سودآوری سالانه واحدهای تولیدی نقش دارند. متعاقب آن، توجه به عیب یابی الکتروموتورهای تکفاز و سه فاز نیز به همان اندازه حیاتی است.
از فن کوچک هود آشپزخانه گرفته تا سیستم‌های تهویه مطبوع صنعتی و خطوط عظیم مونتاژ، تقریباً همه تجهیزات صنعتی با موتورهای الکتریکی کار می‌کنند. در بسیاری از صنایع، صدها الکتروموتور مداوم در حال کارند و توقف حتی یکی از آنها میتواند زنجیره تولید را مختل کند.
برای همین خرابی الکتروموتور چه در یک دستگاه حیاتی و صنعتی اتفاق بیفتد و چه یک قطعه قابل‌تعویض از بازار، باید به سرعت عیب یابی و رفع شود. در این راهنما، آتور صنعت به دلایل رایج خرابی الکتروموتورهای تکفاز و سه فاز می‌پردازد و شما را برای شناسایی ایراد و رفع آنها راهنمایی می‌کند.
علت نقص عملکرد الکتروموتورهای تکفاز و سه فاز
نشانه‌هایی مثل صدا یا لرزش غیرعادی، افت بازدهی و داغ شدن موتور می‌توانند حاکی از کاهش کارایی موتور یا حتی لزوم تعویض آن باشند. در این شرایط، ممکن است بتوان با عیب یابی الکتروموتور مشکل را پیدا و رفع کرد.
خیلی مواقع، افراد مقصر اصلی خرابی الکتروموتور را قدیمی شدن آن می‌دانند. اما واقعیت این است که عمر زیاد تنها عامل کمتر از ۲۰٪ از خرابی‌هاست. طبق آمار شرکت کوپر بوسمن ، تنها ۱۰٪ از خرابی‌های الکتروموتورها واقعاً به‌دلیل کهنگی اتفاق می‌افتند.
در یک بررسی مشهور، A. Bonnett و C. Yung داده‌های آماری متعددی را تحلیل و پنج علت اصلی خرابی الکتروموتور را معرفی کردند که بیشتر به فشارهای ناشی از عملکرد عادی یا عوامل پیش‌بینی‌نشده مربوطند.
- بلبرینگ‌ها ۵۱٪: در بیش از نیمی از موارد، مشکل از بلبرینگ‌هاست. روانکاری نادرست، بار مکانیکی نامناسب، گرما، ورود آلودگی و جریان‌های الکتریکی در محور، از دلایل رایج این خرابی هستند. پیشنهاد می‌کنیم علاوه بر نشانههای خرابی موتور الکتریکی، حتماً عیبیابی بلبرینگ را هم مدنظر داشته باشید.
- سیمپیچ ۱۶٪: در صورت آسیب دیدن عایق سیمپیچ، اتصال کوتاه اتفاق می‌افتد. عواملی مثل دمای بالا، تعداد زیاد استارت، ورود آلودگی به دستگاه، جریان بیش از حد، ولتاژ بالا یا آسیب فیزیکی، اصلی‌ترین دلایل خرابی سیمپیچ هستند.
- عوامل بیرونی ۱۶٪: در کنار سیمپیچها، عوامل خارجی مثل دمای محیط، آلودگی، نگهداری ضعیف، بارهای مکانیکی نامناسب و حوادثی مانند سیل، در ۱۶٪ از خرابی‌ها نقش دارند.
- نامشخص ۱۰٪: در ۱ مورد از هر ۱۰ خرابی، دلیل مشخصی پیدا نشده است. یا بررسی صورت نگرفته، یا کارشناسان نتوانسته‌اند با عیب یابی الکتروموتور علت را دقیق تعیین کنند.
- روتور ۵٪: شروع‌های پی‌در‌پی، زمان زیاد استارت یا نبود فاصله مناسب بین آنها می‌توانند باعث خرابی روتور شوند. لرزش، ضربه یا دمای بیش از حد هم از دلایل دیگر هستند.
- شافت یا کوپلینگ ۲٪: نادرترین علت خرابی‌ها مربوط به شافت است. آسیب فیزیکی، خوردگی، نصب نادرست یا بار بیش از حد معمولاً علت‌های این مشکل هستند.
عیب‌های رایج الکتروموتورهای سه فاز و تک فاز
الکتروموتورهای تکفاز و سهفاز با وجود استحکام بالا، ممکن است دچار مشکلاتی شوند که به افت عملکرد یا از کار افتادن کامل منجر شود. برخی از این عیوب در هر دو نوع موتور مشترک‌اند و برخی مختص موتورهای سهفاز هستند.
دلایل عمومی خرابی الکتروموتورها
- داغ شدن بیش از حد از شایع‌ترین دلایل خرابی الکتروموتور است. معمولاً به خاطر اضافهبار، تهویه ضعیف، دمای محیط بالا یا مشکلات داخلی برقی اتفاق می‌افتد و به‌سرعت باعث خرابی عایق و سوختن سیم پیچ الکتروموتور میشود.
- خرابی بلبرینگ‌ها باعث اصطکاک، صدا، لرزش و در نهایت قفل شدن موتور میشود. روانکاری نامناسب، بار زیاد، ناهم‌راستایی یا دمای بالا علت‌های اصلی آن هستند.
- زمانی که موتور بیش از ظرفیت خود کار می‌کند، جریان زیادی می‌کشد، داغ میشود و باعث عملکرد محافظ‌های حرارتی میشود.
- لرزش ناشی از عدم تعادل روتور یا فن، ناهم‌راستایی موتور با بار، شل بودن پایه‌ها یا خرابی بلبرینگ است و به فرسایش سریع قطعات منجر میشود.
- ورود گرد و خاک، رطوبت یا مواد خورنده به داخل موتور باعث آسیب به عایق، خوردگی قطعات یا کاهش خنککنندگی میشود.
- افت یا افزایش ولتاژ باعث جریان کشی غیرعادی و فشار بر عایق‌ها میشود که به داغ شدن و خرابی منجر می‌گردد.
- عایق سیمپیچها در برابر گرما، رطوبت، آلودگی یا نوسانات ولتاژ آسیب می‌بیند و ممکن است اتصال به زمین یا اتصال کوتاه رخ دهد.
- زیاد یا کم بودن یا استفاده از گریس یا روغن نامناسب باعث خرابی بلبرینگ و در نهایت ایجاد اصطکاک، گرما و خرابی زودهنگام میشود.
- وقتی محور موتور و تجهیز تحت کنترل هم‌راستا نباشند، این وضعیت باعث لرزش شدید، بار اضافه بر بلبرینگ و فرسایش زودرس میشود.
- ممکن است به‌دلیل نقص در سیستم برق‌رسانی (مثل خرابی خازن یا سیمپیچ در موتورهای تکفاز یا نوسان ولتاژ در موتورهای سهفاز) یا مشکلات مکانیکی (مثل گیرپاژ بلبرینگ یا بار قفل‌شده) رخ دهد.
- چرخش در جهت اشتباه که معمولاً ناشی از اتصال اشتباه سیم‌هاست، یکی دیگر از علل رایج خرابی الکتروموتور حساب میشود؛ به‌ویژه در موتورهای سهفاز که جابجایی دو فاز جهت چرخش را برعکس می‌کند.
مشکلات خاص موتورهای سهفاز
- فقدان یک فاز (Single Phasing): وقتی یکی از سه فاز برق قطع شود، موتور به‌زور با دو فاز باقی‌مانده کار می‌کند که منجر به عدم تعادل شدید جریان و داغ شدن سریع میشود.
- عدم تعادل ولتاژ: اختلاف حتی جزئی در ولتاژ فازها باعث اختلاف شدید در جریان، کاهش راندمان و آسیب سریع به سیمپیچ میشود.
- قطع سیمپیچ استاتور: در صورت شکستگی یکی از سه سیمپیچ استاتور، موتور یا اصلاً استارت نمی‌زند یا با صدای زیاد و راندمان پایین و داغ شدن شدید باقی‌مانده سیمپیچها کار می‌کند.
- شکستگی میله‌های روتور: گرچه کمتر شایع است، اما در موتورهای قفس سنجابی، شکستگی میله‌های روتور باعث افت گشتاور، لغزش زیاد، لرزش و نقاط داغ در روتور میشود.
چگونه عیبیابی الکتروموتور تکفاز و سهفاز را انجام دهیم؟
آسیب‌های اولیه الکتروموتور معمولاً ظریف و پنهان هستند، بنابراین تست و عیبیابی موتور اغلب به‌عنوان بخشی از نگهداری پیشگیرانه منظم انجام میشود، نه صرفاً وقتی که موتور دچار مشکل شده است. با این رویکرد، اقدامات لازم پیش از وقوع خرابی‌های جدی قابل انجام خواهد بود.
انواع تست الکتروموتور
- تست در حالت تغذیه شده (Energized Testing): در این روش، موتور در حالتی شبیه‌سازی‌شده با بار کار می‌کند تا مشکلاتی که در عملکرد واقعی ظاهر میشوند، شناسایی شوند. در حین کار موتور، تست دینامیک به ارزیابی دما، تعادل و اعوجاج کمک می‌کند.
- تست در حالت بدون تغذیه (De-energized Testing): این تست زمانی انجام میشود که موتور خاموش است و معمولاً با نام تست استاتیک شناخته میشود. در این حالت مقاومت عایق، آسیب سیمپیچی و نشت جریان بررسی میشود.
ابزارهای رایج عیب یابی الکتروموتور
- مولتیمتر دیجیتال: ابزاری همه‌کاره برای اندازهگیری ولت، اهم و آمپر.
- مگااهممتر (Megohmmeter یا مگر): اهممتر ویژه برای ارزیابی مقاومت عایق سیم‌ها و سیم‌پیچی‌ها.
- آمپرمتر گیره‌ای (Clamp-on Ammeter): جریان مدار را بدون نیاز به قطع تغذیه اندازه می‌گیرد.
- دماسنج نقطهای (Spot Thermometer): مانند تفنگ مادون قرمز عمل می‌کند و برای اندازهگیری دمای سطح موتور به کار می‌رود.
- آنالیزر کیفیت برق (Power Quality Analyzer): ابزاری پیشرفته‌تر (و گران‌تر) که قابلیت‌های مولتیمتر دیجیتال را گسترش می‌دهد و کیفیت برق را هم تحلیل می‌کند.
برای بازبینی کلی قبل از شروع به عیب یابی الکتروموتور تکفاز و سه فاز، همیشه راهنمای سازنده را برای موتور خاصی که روی آن کار می‌کنید در نظر داشته باشید. اجرای مراحل زیر روند عیبیابی را منظم‌تر می‌کند. توجه کنید که تنها تکنسین‌های واجد شرایط می‌توانند این مراحل را در ایمنی کامل انجام بدهند و اگر سررشته‌ای در این حوزه ندارید، جداً از انجام هرگونه دستکاری خودداری فرمایید.
- بازدید چشمی: ابتدا موتور و اطراف آن را به دقت بررسی کنید. نشانههای واضحی مثل فرورفتگی روی بدنه، اتصالات شل، آسیب‌دیده یا زنگ‌زده و علائم گرم‌شدگی بیش از حد، همگی باید در عیب یابی لحاظ شوند.
- بررسی بلبرینگ‌ها: اگر امکان دارد، محور را با دست بچرخانید و نشانههای سایش یا آسیب مانند بازی بیش از حد، سروصدا یا حرکت ناصاف را شناسایی کنید. این موارد می‌توانند ناشی از خرابی بلبرینگ باشند.
- آزمون تأمین برق: مطمئن شوید ولتاژ ورودی به موتور درست و پایدار است. با ابزار مناسب ولتاژ را در ترمینال‌های موتور اندازه بگیرید. در بخش بعدی توضیح خواهیم داد که چطور باید قبل از عیب یابی الکتروموتور، ایمنی را برقرار نمایید.
- توجه به صدا و ارتعاش: حین کار الکتروموتور به صداهای غیرعادی مثل تق‌تق، ساییدگی یا وز وز گوش دهید. با دست یا ابزار مناسب به لرزش توجه کنید. لرزش زیاد میتواند نشانه بلبرینگ فرسوده، بار نامتعادل یا ناهم‌ترازی باشد.
- کنترل دما: با پروب دما یا دوربین حرارتی، نقاط داغ روی موتور را بررسی کنید. عدم هماهنگی یا وجود حرارت بیش از حد مجاز میتواند نشانه داغ کردن بخش‌های الکتروموتور یا مشکلات الکتریکی باشد.
- اندازهگیری جریان مصرفی: جریان موتور را در حین کار بسنجید و با جریان نامی مقایسه کنید تا از اضافهبار احتمالی مطلع شوید.
- آزمون خازن‌ها: اگر موتور از خازن استفاده می‌کند، با تجهیزات مناسب، تطابق ظرفیت و شرایط خازن‌ها را کنترل کنید.
- آزمون مقاومت عایق: با دستگاه مگا اهم متر مقاومت عایق بین سیم‌پیچی‌ها و بدنه را اندازه بگیرید؛ کاهش قابل ملاحظه مقاومت میتواند نشانه نقص در عایق سیمپیچی باشد.
- آزمون بدون بار (No-load): موتور را از بار جدا کنید و بدون بار روشن کنید تا عملکرد آن در شرایط آزاد بررسی شود.
- بررسی اعوجاج: با آنالایزر کیفیت برق، جریان الکتریکی و دما را در ترانسفورماتور اندازه بگیرید. اگر مقادیر خارج از محدوده تعریف‌شده باشند، نشاندهنده فشار بیش از حد به موتور است.
اگر می‌خواهید بدانید چرا الکتروموتور کار نمی‌کند، پیش از عیب یابی باید نکات ایمنی که در ادامه شرح می‌دهیم را رعایت کنید.
اتصال موتور به زمین (ارت) پیش از عیب یابی الکتروموتور
قبل از هر کاری، مطمئن شوید که موتور به زمین متصل است. بسیاری از موتورهای الکتریکی با ولتاژ 220 تا 230 یا بالاتر ولت کار می‌کنند که اگر از بدن انسان عبور کند کشنده خواهد بود. اگر موتور به زمین متصل نباشد، تست کردن آن ایمن نیست.
برای تایید اتصال موتور به زمین، ابتدا موتور را خاموش کنید. مولتیمتر را روی حالت پیوستگی تنظیم کنید. این حالت اغلب همان حالت مقاومت (Ω) است.
پراب منفی (مشکی) را به هر قسمت فلزی بدون رنگ روی بدنه موتور که برق ندارد فشار دهید. همانطور که پراب منفی را در جای خود نگه داشته‌اید، پراب مثبت (قرمز) را به یکی از پایانه‌های باتری فشار دهید.
هشدار!: اگر عددی غیر از بی‌نهایت (I) یا اضافهبار (OL) دریافت کردید، الکتروموتور به زمین متصل نیست. به موتور دست نزنید و روی آن کار نکنید. آن را به حال خود رها کرده و با یک متخصص تماس بگیرید.
تست پایانه‌ها را ادامه دهید تا مطمئن شوید همه آنها عدد I و یا OL را نشان می‌دهند. بدنه خود موتور را با فشار دادن پراب قرمز به هر قسمت فلزی بدون رنگ دیگر تست کنید. اگر تمام مقادیر I/OL را دریافت کردید، موتور به زمین متصل است و می‌توانید با خیال راحت آن را تست کنید.
بررسی مشخصات موتور
برچسب روی موتور را بررسی کنید تا پیکربندی آن را پیدا کنید. هر موتور الکتریکی برچسب یا پلاکی دارد که دو شاخص کلیدی نوع جریان و ولتاژ موتور را نشان بدهد. قبل از تست پایانه‌های موتور برای بررسی ولتاژ و عیب یابی، باید این اطلاعات را شناسایی کنید.
- اگر موتور شما AC (جریان متناوب) است، از تنظیم ولتاژ AC استفاده کنید. اغلب این همان V با خط موج‌دار روی مولتیمتر شماست.
- اگر موتور DC (جریان مستقیم) است، از تنظیم ولتاژ DC استفاده کنید. این همان V با خط صاف و خط نقطه‌چین روی آن است.
- مقدار ولتاژی که برای تست روی مولتیمتر استفاده می‌کنید باید یکسان (یا بالاتر) از ولتاژ موتوری باشد که تست می‌کنید.
بعد از طی این مراحل، می‌توانید به سراغ عیب یابی الکتروموتور بروید و دلایل مشکل را بررسی کنید. جهت اطلاعات بیشتر به مقاله آموزش پلاک خوانی الکتروموتورها مراجعه نمائید.
نحوه عیب یابی الکتروموتور و راه حل‌ها
1. الکتروموتور روشن نمی‌شود
وقتی موتور الکتریکی روشن نمی‌شود، ابتدا مطمئن شوید موتور و بار آن به راحتی می‌چرخند. نیاز بار ورودی نباید توان بیشتر از آنچه باشد که موتور میتواند تامین کند. اگر موتور برای اولین بار راهاندازی میشود، اطمینان حاصل کنید که سیمکشی صحیح است.
مشکل برق
در مرحله بعد، مدار الکتروموتور را بررسی کنید. مطمئن شوید ولتاژ صحیحی در پایانه‌های موتور وجود دارد. اتصالات ضعیف، سوئیچ‌های خراب و رله‌ها می‌توانند مقاومت بالایی در خط ایجاد کنند و باعث افت ولتاژ هنگام اعمال برق به موتور شوند. اطمینان حاصل کنید که سوئیچ موتور روشن است.
اگر ولتاژ خیلی کم یا صفر است، فیوزها و محافظ‌های اضافهبار را بررسی کنید که برای قطع برق موتور و محافظت از آن در برابر افزایش جریان‌های مخرب طراحی شده‌اند یا نه. اگر این‌ها سالم هستند، سایر اجزا را بررسی کنید که جریان برق به درستی وجود داشته باشد.
اگر ولتاژ در پایانه‌های الکتروموتور صحیح بود، باید وجود هرگونه خرابی را بررسی کنید. اگر سیم‌پیچ‌های استاتور آسیب دیده‌اند، برای تعمیر و سیمپیچی مجدد با سازنده تماس بگیرید.
آسیب دیدگی الکتروموتور و برخورد روتور به استاتور
وقتی روتور به صورت فیزیکی به استاتور برخورد می‌کند و اصطلاحاً به آن مالیده میشود، موتور نمی‌تواند به درستی روشن شود. این وضعیت معمولاً نشاندهنده سایش شدید بلبرینگ، خم شدن شافت یا لرزش بیش از حد است که باعث برهم خوردن همراستایی میشود.
در اثر این برخورد، صداهای بلند سابیدگی یا خراشیده شدن به گوش می‌رسند و روتور نمی‌تواند آزادانه داخل موتور بچرخد. در نتیجه با علائمی مثل داغ شدن، کشیدن جریان زیاد یا صرفاً قفل شدن روتور در یک وضعیت ثابت روبرو خواهید بود که در آن موتور سعی می‌کند بچرخد اما نمی‌تواند بر تداخل مکانیکی غلبه کند.
2. الکتروموتور روشن میشود اما از کار می‌افتد
گاهی اوقات یک موتور الکتریکی عادی کار می‌کند، اما ناگهان از حرکت باز می‌ایستد. این حالت معمولاً ناشی از یک اضافه بار است؛ یعنی تجهیزات متصل به موتور، توان بیشتری از آنچه موتور میتواند تامین کند، نیاز دارند. در این حالت یک وسیله حفاظتی ایمنی مثل فیوز یا محافظ اضافهبار فعال میشود تا از آسیب رسیدن جریان‌های بالا به سیم‌پیچ‌های موتور جلوگیری کند.
مهم است که بفهمید چه چیزی باعث فعال شدن حفاظت ایمنی شده است. عملکرد را بررسی کنید و مطمئن شوید که بار آزادانه حرکت می‌کند و با مقاومت متناوب مواجه نمی‌شود. در برخی موارد، اضافهبار میتواند به صورت متناوب رخ دهد. گاهی اوقات در پاسخ به اضافه بار، حفاظ‌های ایمنی فعال نمی‌شوند و منجر به افزایش جریان‌های مخرب و جهش‌های حرارتی می‌گردند که عمر مفید الکتروموتور را کاهش می‌دهد.
وضعیت بار را بررسی کنید تا مطمئن شوید موتور آزادانه حرکت می‌کند. جریانی که موتور می‌کشد را با مقدار نامی آن روی پلاک مشخصات مقایسه کنید تا مشکل را تشخیص دهید. اگر محافظ‌های ایمنی موتور فعال نشدند، به مراحلی که در بخش قبلی توضیح دادیم بروید تا مدار موتور، منبع تغذیه و در نهایت خود موتور را بررسی کنید.
فعال شدن فیوز یا قطع‌کننده مدار (بریکر)
اگر در عیب یابی الکتروموتور متوجه شدید که یک فیوز سوخته یا قطع‌کننده مدار فعال شده، این میتواند نشاندهنده اضافه بار الکتریکی یا خرابی باشد که مانع رسیدن برق به موتور میشود و در نتیجه از روشن شدن آن جلوگیری می‌کند.
تعویض فیوز یا بازنشانی بریکر برق را بازمی‌گرداند، اما اگر بلافاصله دوباره فعال شود، یک مشکل الکتریکی اساسی مثل اتصال کوتاه یا اضافهبار همچنان وجود دارد که نیاز به بررسی فراتر از یک بازنشانی ساده خواهد داشت.
خرابی در استاتور
هنگامی که یک سیمپیچ استاتور دچار اتصال کوتاه میشود (یعنی جریان از بخشی از سیمپیچ عبور می‌کند) یا با بدنه فلزی موتور تماس پیدا می‌کند، یک مسیر جریان کنترل نشده ایجاد میشود. این باعث میشود موتور جریان بیش از حدی بکشد و صدای «هوم» مانندی به وجود بیاورد. در پی آن، یا قطع کننده مدار فوری فعال میشود یا فیوز میپرد.
چنین خطای الکتریکی داخلی، اجازه نمی‌دهد الکتروموتور میدان مغناطیسی مناسبی به وجود بیاورد. در این وضعیت معمولاً باید الکتروموتور را تعویض کرد.
خرابی خازن در الکتروموتور تکفاز
ابتدا خازن را دشارژ کنید. برای تست خازن موتور تکفاز، مولتیمتر را روی مقیاس RX100 تنظیم نمایید و پراب‌های آن را به پایانه‌های خازن وصل کنید. اگر خازن سالم باشد، سوزن به سمت صفر اهم پرش کرده و سپس به سمت مقادیر بالا بازمی‌گردد. صفر اهم ثابت نشاندهنده اتصال کوتاه است. اهم بالا و ثابت هم نشاندهنده مدار باز است.
3. الکتروموتور به کار می‌افتد و تدریجی خاموش میشود
وقتی الکتروموتور در ابتدای کار توان کافی برای شروع گردش دارد اما پس از مدتی نمی‌تواند گشتاور لازم برای ادامه را تولید یا حفظ کند، یعنی با مقاومت مقابله می‌کند و جریان زیادی می‌کشد. این تلاش اضافی به سرعت باعث داغی بیش از حد شده و در نهایت محافظ حرارتی داخلی، فیوز یا کلید مدار خارجی وارد عمل شده و موتور را خاموش می‌کند.
افت ولتاژ
اگر ولتاژی که به موتور می‌رسد کمتر از ۹۰٪ ولتاژ نامی باشد، گشتاور کافی تأمین نمی‌شود. موتور ممکن است نیروی کافی برای به راه افتادن اولیه داشته باشد اما پس از آن برق لازم برای ادامه را نداشته باشد و خاموش شود.
افزایش بار
اگر بار مکانیکی ناگهان بیشتر شده باشد، موتور میتواند شروع به کار کند اما توان ادامه را ندارد. در این حالت موتور جریان بالاتری می‌کشد تا مقاومت اضافی را جبران کند که به سرعت منجر به اضافهبار میشود. حین عیب یابی الکتروموتور بررسی کنید تجهیزات متصل به موتور دچار سفتی یا تغییر شرایط (مثل کاهش جریان هوا در فن) نشده باشد.
4. الکتروموتور به سرعت کامل نمی‌رسد
اگر موتور روشن میشود اما به سرعت نامی نمی‌رسد، ابتدا مطمئن شوید که توان مورد نیاز بار تأمین میشود. موتور کوچک‌تر از نیاز بار ممکن است در عمل دچار جریان بالا و داغی شود. آسیب دیدگی بلبرینگ‌ها، صدای غیرعادی یا لرزش زیادی ایجاد می‌کند که باعث مقاومت اضافی شده و مانع رسیدن الکتروموتور به سرعت نامی می‌گردد.
خرابی خازن (برای موتور تکفاز)
خازن معیوب نمی‌تواند انرژی الکتریکی کافی برای گشتاور راهانداز یا حفظ حرکت فراهم کند. در نتیجه موتور هنگام چرخش تقلا می‌کند، صدای بلندی تولید می‌کند، داغ میشود و نهایتاً به مشکل برمی‌خورد.
بلبرینگ‌های فرسوده
بلبرینگ خراب، اصطکاک درونی الکتروموتور را بالا می‌برد. بلبرینگ‌های خراب یا ناهموار باعث درگیر شدن روتور میشوند و موتور باید نیروی بیشتری برای چرخش مصرف کند.
ولتاژ پایین
حتی اگر موتور درست انتخاب شده باشد، باید ولتاژ را در حین کار با مولتیمتر اندازه بگیرید. اتصال‌های ضعیف یا فیوز، کلید یا رله معیوب ممکن است افت ولتاژ فقط هنگام بار کامل ایجاد کنند.
طول کابل‌های برق هم در عیب یابی الکتروموتور تکفاز و سه فاز اهمیت دارد. کابل‌های بلند می‌توانند مقاومت الکتریکی افزوده ایجاد کنند و عملکرد موتور را محدود سازند.
گردش موتور در جهت اشتباه
گردش موتور در جهت مخالف معمولاً ناشی از سیمکشی نادرست است، به‌ویژه در موتورهای سهفاز که دو فاز جابجا شده‌اند. این وضعیت مانع از عملکرد درست تجهیزات میشود و ممکن است باعث آسیب یا خطر ایمنی گردد. برای رفع مشکل، سیمکشی را مطابق نقشه یا دستورالعمل سازنده تنظیم کنید.
5. اضافهبار الکتروموتور یا فعال شدن مداوم محافظ حرارتی
وقتی الکتروموتور بار بیش از حد داشته باشد، جریان اضافی می‌کشد و حرارت خطرناکی تولید می‌کند. محافظ حرارتی این دما را تشخیص داده و موتور را خاموش می‌کند. پس از خنک شدن، محافظ ریست میشود و موتور دوباره می‌کوشد تا راه بیفتد. این چرخه‌ی مکرر راهاندازی و قطع شدن، تا رفع اضافهبار ادامه می‌یابد.
بار بیش از حد
بررسی کنید بار موتور گیر نکرده باشد. اگر الکتروموتور جدید جایگزین قبلی کرده‌اید، مطمئن شوید مشخصات آن با مدل قبلی یکسان باشد. اگر موتور قبلی طراحی ویژه‌ای داشت، موتور استاندارد ممکن است نتواند عملکرد مشابه را ارائه دهد.
دمای بالا در محیط
مطمئن شوید تهویه الکتروموتور به درستی انجام میشود. اکثر موتورها برای کار در دمای محیط تا 40 درجه سانتی‌گراد طراحی شده‌اند.
6. الکتروموتور داغ می‌کند
داغی بیش از حد میتواند به سرعت قطعات داخلی الکتروموتور را تخریب کند و عمر مفید آن را کاهش بدهد. برای عیب یابی خرابی الکتروموتور سه فاز و تکفاز، دمای موتور را مرتب کنترل کنید تا در محدوده امن تعیین‌شده توسط سازنده باقی بماند. اگر موتور گرم‌تر از حد مجاز شود، یا نحوه عملکرد مشکل دارد یا سیستم خنک‌کننده یا ترکیبی از هر دو.
افزایش دما در شروع به کار مکرر
هنگام راهاندازی، موتور جریان زیادی می‌کشد و گرما تولید میشود که معمولاً پس از رسیدن به سرعت نرمال به سرعت پخش خواهد شد. اما اگر موتور مکرر خاموش و روشن شود، فرصت کافی برای خنک شدن ندارد و گرما انباشته میشود. در این شرایط استفاده از راهانداز نرم یا کنترل‌کننده دور مثل درایو فرکانس متغیر (VFD) توصیه میشود تا شتاب اولیه آرام‌تر باشد و از جهش ناگهانی جریان جلوگیری شود.
اضافهبار (Overload)
جریان واقعی الکتروموتور را با جریان نامی روی پلاک مقایسه کنید. اگر جریان بالاتر مشاهده کردید، منبع اصطکاک اضافی در موتور یا بار را پیدا و رفع کنید. ممکن است لازم باشد بار را کاهش دهید یا موتوری با ظرفیت بالاتر نصب کنید.
اگر بار در حین کار به‌طور متغیر زیاد و کم میشود، جهش‌های ناگهانی جریان رخ می‌دهند که موتور برای غلبه بر مقاومت بیشتر مجبور به کشیدن جریان اضافی میشود. در این حالت بررسی تناسب موتور با کاربرد و احتمالاً انتخاب موتوری بزرگ‌تر یا با سیستم خنک‌کننده قوی‌تر ضروری است.
تهویه نامناسب
از عملکرد صحیح فن خنک‌کننده مطمئن شوید. در صورت تجمع زیاد گرد و خاک، الکتروموتور را تمیز کنید. موتورهایی که فن روی شفت آنها تعبیه میشود، در سرعت پایین دیرتر خنک میشوند. در این شرایط بهتر است از موتوری با دمنده مجزا استفاده شود که در هر سرعت حداکثر تهویه را فراهم کند. دریچه‌های ورودی هوا را پاک و فن را بررسی کنید تا هوای کافی به داخل موتور برسد.
تکفاز شدن (Single Phasing) در موتور سهفاز
همانطور که در ابتدا گفتیم، در عیب یابی الکتروموتور سه فاز اگر یکی از فازهای تغذیه قطع شود، دو فاز با بار کامل مواجه میشوند. در این وضعیت موتور غالباً صدای غیرعادی یا تقلا نشان می‌دهد و اندازهگیری جریان در فازها عدم توازن زیادی را درپی دارد. این حالت باعث گرم شدن بیش از حد و آسیب به موتور میشود.
عدم تعادل ولتاژ در سهفاز
وقتی ولتاژ در فازها برابر نباشد، حتی اختلاف اندک هم جریان را در یکی یا دو فاز بالا می‌برد و موتور داغ میشود. برای تشخیص، ولتاژ همه فازها را اندازه بگیرید و از تساوی آنها مطمئن شوید.
سیمپیچی باز استاتور در سهفاز
وقتی یک دور از سیمپیچی استاتور قطع شود، میدان مغناطیسی چرخشی درست تشکیل نخواهد شد. نتیجه اغلب صدای غیرمعمول، عدم راهاندازی یا کار با دو فاز و داغ شدن شدید است. با اندازهگیری مقاومت سیمپیچی در هر سه فاز میتوان وجود مدار باز را تشخیص داد.
مالش روتور روی استاتور
این مشکل در عیب یابی الکتروموتور معمولاً ناشی از بلبرینگ‌های فرسوده یا شفت کج است و اصطکاک ایجاد می‌کند. اصطکاک باعث گرما، ایجاد صدای ساییدگی و جلوگیری از کارکرد روان موتور میشود و جریان را افزایش می‌دهد. اگر مشکل از نامنظمی در تراز بدنه باشد، سفت کردن پیچ‌های نگهدارنده ممکن است موقتا کمک کند، اما اغلب تعمیر اساسی یا تعویض قطعات فرسوده لازم است.
ولتاژ بیش از حد یا کمتر از حد
وقتی ولتاژ تأمین‌شده خارج از محدوده تعریف‌شده روی پلاک باشد، مشکلاتی پیش می‌آید. ولتاژ بالا باعث شار مغناطیسی بیش از حد و داغ شدن میشود و ولتاژ پایین گشتاور را پایین می‌آورد، در نتیجه الکتروموتور برای جبران جریان اضافی می‌کشد و باز هم داغی رخ می‌دهد. همیشه ولتاژ ورودی را با مقدار نامی مطابقت دهید.
اتصالات نادرست
اتصال‌های شل، زنگ‌زده یا سیمکشی غلط در الکتروموتور یا جعبه اتصال باعث مقاومت بالا، داغ محلی، افت ولتاژ و ناپایداری در تأمین برق میشود. همه اتصالات الکتریکی را به‌دقت بررسی و از صحت اتصالات و پیوستگی اطمینان حاصل کنید.
روانکاری نامناسب
هم روانکاری زیاد و هم کم میتواند به الکتروموتور آسیب برساند. گریس بیش از حد اصطکاک داخلی و گرما تولید می‌کند و کمبود روانکار فیلم حفاظتی بین سطوح متحرک را از بین می‌برد. هر دو حالت منجر به سایش زودرس، افزایش صدا و لرزش، داغ شدن و خرابی موتور میشوند.
7. لرزش و صدای زیاد موتور
لرزش یا صدای غیرعادی نشانه‌ای واضح از وجود ایراد است. ابتدا بار متصل به الکتروموتور را جدا کنید و آن را بدون بار آزمایش کنید. اگر لرزش یا صدا ادامه داشت، بلبرینگ‌ها را از نظر خرابی، ناهم‌ترازی یا بازی بیش از حد بررسی کنید.
ناهم‌ترازی موتور با بار
اگر الکتروموتور و تجهیزات متصل تراز نباشند، لرزش و صدا ظاهر میشود. در صورت لزوم قطعات را تنظیم یا تعویض کنید. اگر پس از تنظیم هنوز مشکل پابرجاست، ممکن است موتور از تراز یا بالانس خارج شده و نیاز به بالانس مجدد داشته باشد.
بار نامتعادل (در کاربرد مستقیم)
اگر لرزش فقط هنگام کار با بار رخ می‌دهد، مطمئن شوید موتور به درستی نصب شده و پیچ‌های نگهداری محکم هستند. موتور را بدون بار بررسی کنید تا ببینید آیا محور خمیده است یا خیر. سپس خود بار را کنترل کنید تا تعادل و اتصال صحیح آن تأیید شود.
بار بسیار سبک (در موتور تکفاز)
وقتی بار خیلی سبک‌تر از ظرفیت الکتروموتور باشد، مصرف انرژی زیاد و لرزش بیش از حد رخ می‌دهد و فشار مکانیکی اضافه به سیستم وارد می‌آید. در صورت تداوم لرزش، شاید بهتر باشد از الکتروموتور کوچک‌تر متناسب با نیاز استفاده کنید.
8. خرابی بلبرینگ‌ها
همانطور که در ابتدا دیدیم، خرابی بلبرینگ و یاتاقان یکی از رایج ترین علل در عیب یابی الکتروموتور هستند. بلبرینگ معیوب اصطکاک داخلی ایجاد می‌کند و منجر به صدای ناهنجار و عملکرد خشن میشود. افزایش مقاومت درونی موتور موجب کشیدن جریان بیشتر، تولید حرارت و احتمالاً خرابی زودرس می‌گردد. جداسازی موتور از بار و آزمایش مستقل آن، منبع این مشکل مکانیکی را مشخص می‌کند.
خرابی سیمپیچ
خرابی سیمپیچی نشاندهنده اشکال الکتریکی درون سیم‌پیچ‌هاست (مانند اتصال کوتاه یا قطعی). تست سیمپیچی برای شناسایی کوتاه یا مدار باز ثابت می‌کند که این مشکل قابل تعمیر نیست و باید موتور یا سیم پیچی آن تعویض شود.
توصیه میشود مطلب آموزش جامع سیم پیچی الکتروموتور را مطالعه فرمائید.
ولتاژ بالا
اگر ولتاژ تغذیه بالاتر از مقدار نامی باشد، شار مغناطیسی بیش از حد تحریک میشود، جریان بالا و تولید حرارت رخ می‌دهد و ممکن است عایق‌ها آسیب ببینند. این وضعیت عمر موتور را به شدت کاهش می‌دهد و به سیستم صدمه می‌زند. بررسی دقیق ولتاژ ورودی و اطمینان از تطابق آن با پلاک موتور ضروری است.
9. تریپ زدن موتور
تریپ زدن الکتروموتور، به قطع اتوماتیک تغذیه آن توسط رله یا کلید حفاظتی گفته میشود که هنگام بروز شرایط غیرعادی مانند اضافهبار، نوسان یا عدم تعادل ولتاژ، اتصال کوتاه، داغی بیش از حد یا خرابی داخلی فعال میشود تا از آسیب بیشتر به سیمپیچی و قطعات جلوگیری کند.
به عبارت دیگر، وقتی الکتروموتور تحت فشار یا خطر باشد، سیستم حفاظتی با قطع برق، موتور را متوقف می‌کند تا بتوان قبل از اینکه خطر جدی رخ بدهد، موتور را تعمیر کرد.
اضافهبار
دو نوع اضافه بار ممکن است باعث تریپ زدن الکتروموتور بشود که یا مکانیکی است یا الکتریکی.
- مکانیکی: وقتی موتور الکتریکی تحت کاری فراتر از توان نامی قرار گیرد، مثلاً پمپی که سیالی غلیظ‌تر از حد معمول پمپاژ می‌کند یا فیانی که به‌خاطر گرفتگی سنگین‌تر می‌چرخد، جریان موتور افزایش می‌یابد و دمای داخلی بالا می‌رود.
- الکتریکی: اگر ولتاژ ورودی پایین‌تر از مقدار تعریف‌شده باشد، موتور برای حفظ توان خروجی جریان اضافی می‌کشد که منجر به گرم شدن و در نهایت تریپ شدن محافظ میشود.
مشکلات برقی
ایرادهایی مثل خطای فاز در الکتروموتورهای سه فاز، افزایش شدید جریان در سیم پیچ‌های سالم، اختلاف ولتاژ بین فازها، اتصال کوتاه و نصب اشتباه سیم کشی، همگی می‌توانند باعث خاموش شدن الکتروموتور شوند.
مشکلات مکانیکی و خرابی قطعات
خرابی بلبرینگ، خمیدگی شافت یا ایراد نصب میتواند موجب تماس روتور و استاتور شود. این حالت تولید صدای ناهنجار، گرمای زیاد و عدم چرخش آزادانه را به دنبال دارد و موتور تریپ می‌کند.
مشکل در خود دستگاه محافظ
گاهی رله اضافهبار یا کلید محافظ موتور ممکن است خود دچار ایراد شده یا تنظیمات (Trip Setting) بیش از حد حساسی داشته باشد. در این شرایط ممکن است بدون وجود مشکل واقعی در موتور، تریپ اتفاق بیفتد. تست و بررسی صحیح دستگاه محافظ در عیب یابی الکتروموتور ضروری است تا از کارکرد صحیح آن مطمئن شوید.
با توجه به مواردی که در لیست عیب یابی الکتروموتورهای تک فاز و سه فاز برشمردیم، می‌توانید برای تشخیص و ایرادیابی از فلوچارت زیر بهره ببرید.
جمع‌بندی
خرابی الکتروموتور اجتناب ناپذیر نیست و حتی در شرایط ایده‌آل هم امکان دارد به دلیل استهلاک و کارکرد زیاد، سیستم با ایرادهای مختلفی مواجه شود. برای عیب یابی الکتروموتور تکفاز و سه فاز، نکات کلیدی زیر را جدی بگیرید.
اولاً به شناسایی قطعه معیوب اکتفا نکنید. علت ریشه‌ای خرابی را بشناسید تا احتمال تکرار آن کمتر شود. ثانیاً برای تصمیم گیری، حتماً از یک کارشناس کمک بخواهید تا فرایند عیب یابی و رفع خرابی الکتروموتور تحت نظر متخصص و طبق شیوه‌های استاندارد انجام بگیرد.
سوماً منتظر نمانید الکتروموتور دچار خرابی و ایراد شود تا به فکر تعمیرات سیستم بیفتید. برای پیشگیری و پیش بینی عیب الکتروموتور، همیشه تجهیزات را بررسی و به طور دوره ای سرویس کنید تا هم عمر مفید بالاتری از دستگاه بگیرید و هم هزینه‌ها را در طولانی مدت کاهش بدهید. نکته آخر اینکه همواره از مشاوره تخصصی برای پیاده سازی بهترین روش عیب یابی، تعمیر، نگهداری و در صورت نیاز، تعویض الکتروموتور بهره بجویید.
با رعایت این اصول و توجه به راهنمایی‌های تخصصی، می‌توانید خرابی‌ها را کاهش داده و کارایی الکتروموتور را به حداکثر برسانید.
سوالات متداول عیب یابی الکتروموتور
- دلایل اصلی روشن نشدن الکتروموتور تکفاز چیست؟ معمولاً مشکلات تغذیه برق، سیمکشی نادرست یا قطع فیوز/محافظ باعث عدم راهاندازی میشود. خرابی خازن راهانداز یا فعال شدن رله و محافظ حرارتی هم میتواند مانع از شروع کار موتور شود.
- چطور بفهمیم سیمپیچ موتور سوخته است؟ با اندازهگیری مقاومت سیمپیچها با اهممتر میتوان وجود مدار باز یا اتصال کوتاه را تشخیص داد. بروز بوی سوختگی یا مشاهده حرارت غیرمعمول در بدنه نشاندهنده آسیب سیمپیچی است.
- آیا داغ شدن بیش از حد موتور نشانه خرابی است؟ داغ شدن مفرط معمولاً نشانه اضافهبار، خنککنندگی ناکافی یا مشکلات الکتریکی داخلی است و میتواند به خرابی منجر شود. در صورت تکرار دماهای بالا باید علت اصلی بررسی و رفع شود تا آسیب دائمی جلوگیری شود.
- خرابی خازن چه تأثیری بر عملکرد موتور دارد؟ خازن معیوب میتواند گشتاور راهاندازی را کاهش دهد و منجر به صدای غیرعادی، نرسیدن موتور به سرعت نامی یا عدم راهاندازی شود. ادامه کار با خازن خراب ممکن است موتور را داغ کند و به سایر اجزا آسیب برساند.
- تفاوت عیبیابی الکتروموتور سه فاز و تکفاز چیست؟ در موتور سهفاز علاوه بر بررسی خازن، باید توازن و قطع فازها، عدم تعادل ولتاژ و مشکلات سیمکشی سهفازه را نیز بررسی کرد. در موتور تکفاز تمرکز اصلی روی وضعیت خازن، سیمکشی سادهتر و مشکلات ولتاژ است.
- برای تست الکتروموتور به چه ابزارهایی نیاز داریم؟ ابزارهای پایه شامل مولتیمتر دیجیتال برای ولتاژ، مقاومت و جریان، مگااهممتر برای تست عایق و آمپرمتر کلمپی برای اندازهگیری جریان در حین کار هستند. دماسنج نقطهای یا دوربین حرارتی و ابزارهای تست خازن هم در صورت نیاز لازم میشوند.
- نشانههای خرابی بلبرینگ موتور چیست؟ در عیب یابی الکتروموتور، صداهای ناهنجار مثل صدای ساییدگی یا زوزه، لرزش غیرعادی و گرمای بیش از حد در محل بلبرینگ نشاندهنده خرابی هستند. در آزمایش دستی محور ممکن است بازی بیش از حد یا حرکت خشن احساس شود.
