بخشی از مقاله
عيب يابي موتور هاي الكتريكي
تشخيص عيب و رفع آن در ماشينهاي الكتريكي اهميت خاصي دارد . به همين دليل اين مبحث دركتاب حاضر در يك فصل جداگانه آمده است . تشخيص عيب در اولين مرحله كار تعميراتي است و رفع آن در مرحله بعدي قرار دارد .
يافتن عيب موتورها را مي توان به تشخيص نوع بيماري يك فرد توسط پزشك تشبيه كرد تا بيماري را به درستي تشخيص ندهد نمي تواند براي بهبود بيمار قدمي بردارد و تمام نسخه هايي كه مي نويسد ، تاثيري در بهبود وضع بيمار نخواهد داشت .
به همين ترتيب اگر عيب اصلي ماشين شناخته نشود يا ماشين را نمي توان تعمير كرد و يا اگر بدليل وجود آن عيب ، عيب ديگري پيدا شود و ما آن عيب دومي را بر طرف كنيم موتور مجدداً معيوب مي شود و به همان حالت اول در مي آيد ؛ مثلاً اگر محور وتور لنگي داشته باشد ، بلبرينگ ها و بوش ها را خراب خواهد كرد . در اين جا اگر ، رفع عيب اصلي يعني كجي محور موتور – فقط به تعويض بلبرينگ ها يا بوش بپردازيم ، چون محور موتور هم چنان كج است و دوباره بعد از مدتي ، رتور بوش ها و بلبرينگ ها را خراب خواهد كرد .
كسب مهارت در عيب يابي بيشتر در اثر تجربه عملي به دست مي آيد نه با خواندن كتاب و جزوه اما به هر حال ، آگاهي از برخي نكات كلي و عمومي در اين زمينه براي كساني كه تازه مي خواهند اين كار را شروع كنند ، بسيار مفيد است .
البته به دليل محدود بودن حجم كتاب و زمان آموزش در اين جا فقط به ذكر مطالب كلي و آن هم به اختصار اكتفا شده است . لذا كساني كه مايل به يادگيري مطالب بيشتري در اين زمينه هستند ، مي توانند به منابع موجود مراجعه كنند .
براي تشخيص عيب ، روش هاي مختلفي وجود دارد . بعضي عيب ها را فقط با مشاهده عيني مي توان تشخيص داد . تعداد ديگري از روي تغيير خصوصيات الكتريكي و تعدادي را با صداي مخصوصي كه در هنگام كار توليد مي كنند .
بنابراي ن نظريه عيب يابي از راههاي مختلف صورت مي گيرد كه ما در اين در بخش عيب هاي مكانيكي از روش مشاهده و آزمايش با دست و در بخش عيب هاي الكتريكي از روش تغيير خصوصيات الكتريكي براي عيب يابي ماشين ها استفاده خواهيم كرد .
به طور كلي هر وسيله الكتريكي ممكن است دو نوع عيب عمده پيدا كند : الف – عيب در قطعات مكانيكي (عيب هاي مكانيكي) ب- عيب در مسير جريان (عيب هاي الكتريكي) .
تشخیص عیب های مکانیکی و رفع آنها
عیب های مکانیکی ناشی از خرابی قطعات متحرک و غیر متحرک است . این قطعات را که به دلایل مختلفی ممکن است خراب شوند ، باید تعمیر یا تعویض کرد .
در اینجا به برخی از خرابی ها و دلایل عمده آنها اشاره می کنیم .
شکستگی بدنه و درپوش ها (قالپاق ها) :
شکستگی بده یا در پوش ها معمولاً در اثر ضربه های ناگهانی ناشی از برخورد جسمی به ماشین یا فشار بیش از حد وسیله ای بر روی بدنه یا قالپاق های آن و عواملی نظیر اینها به وجود می آید . معمولاً حجم قطعه شکسته شده کمی افزایش می یابد و شکستگی قطعه ای مانند قالپاق در بعضی مواقع باعث به هم خوردن تعادل ماشین می شود و تعدادی از قطعات متحرک و بعضی قطعات غیر متحرک آن ، جابه جا می شوند .
برای تشخیص این عیب باید همه قسمت های بدنه و درپوش ها را دقیقاً وارسی کرد در صورت مشاهده ترک یا شکستگی در بدنه ، باید آن را در صورت امکان جوش دهیم و در صورت مشاهده شکستگی در قالپاق ها باید آنها را عوض کنیم . بنابراین ، در هر موتور معیوب باید ابتدا بدنه و در پوش ها را کاملاً بازدید کرد و در صورت سالم بودن آنها به سراغ قطعه های دیگر رفت .
خرابی بلبرینگ ها ، بوش ها و یاتاقان ها :
این قطعات در موتور دو وظیفه مهم دارند : اول ، تکیه گاه هستند و فشار وارد شده را تحمل می کنند ؛ دوم اصطکاک میان قطعات ثابت و متحرک را کاهش می دهند .
به همین دلیل ، بازرسی منظم و روغن کاری و سرویس مرتب آنها نقش مهمی در کارکرد مناسب موتور دارد و امری ضروری است . تناوب روغن کاری و گریس کاری به عوامل مختلفی از جمله زمان کارکرد موثر ، شرایط آب و هوا و نظیر این ها بستگی دارد . معمولاً کارخانه های سازنده ، دستورالعمل مربوط به فواصل منظم روغن کاری ، نوع روغن گریس کاری و نوع گریس و شرایطی که موتور برای کار کردن در آن ساخته شده است را در کاتالوگ دستگاه ذکر می کنند . باید تا حد ممکن این دستورالعمل ها را به طور دقیق اجرا کرد .
در صورت خرابی وسایل یاد شده ، معمولاً موتور به سختی حرکت می کند یا هنگام کار ، لرزشی غیر عادی دارد و ممکن است صدایی غیر عادی ایجاد کند .
خرابی بلبرینگ ها ، بوش ها و یاتاقان ها به سه دلیل عمده زیر ممکن است اتفاق بیفتد :
الف – نرسیدن به موقع روغن یا گریس به این قطعات روغن کاری یا گریس کاری نامناسب .
ب – استفاده از موتور در محیطی کثیف تر از آنچه موتور برای آن ساخته شده است
پ – فشار بار بیش از حد روی موتور
الف : در مورد روغن کاری و گریس کاری به موقع اولین چیزی که باید مورد توجه قرار گیرد ، دستورالعمل کارخانه سازنده است . روغن کاری باید با تناوبی که در دستورالعمل سرویس و نگه داری وسیله آمده و با همان نوع روغنی که کارخانه ذکر کرده است ، انجام گیرد . اگر روغن به موقع و به اندازه کافی و نوع مناسب به این قطعات نرسد ، در محل ستایش به یکدیگر و در اثر اصطکاک بیش از حد ، گرمای زیادی ایجاد می شود که ممکن است باعث انبساط و در نتیجه خرابی و شکستگی همان قطعات و حتی دیگر قسمت های موتور بشود .
عوامل بر رعایت فواصل منظم روغن کاری و استفاده از روغن مناسب ، عامل دیگری که باید در نظر گرفته شود ، چگونگی نصب موتور است . گاهی پیش می آید علی رغم اینکه به طور منظم و در فواصل زمانی کم و با روغن مناسب روغن کاری می کنیم اما بلبرینگ های موتور مرتباً خراب می شوند . دلیل این امر ممکن است این باشد که موتور به طور صحیح نصب نشده است .
برای مثال ، اگر موتوری را که برای نصب عمودی ساخته شده است روی پایه افقی نصب کنند ، به دلیل غلط قرار گرفتن محفظه روغن ، به رغم روغن کاری مرتب ، روغن به قسمت های دیگر لازم نمی رسد و در نتیجه بلبرینگ ها یا یاتاقان ها خراب می شوند .
بنابراین در مواردی قبل از تعویض بلبرینگ ها و سایر قطعات خراب شده باید توجه کنیم که موتور تحت همان شرایطی نصب شده باشد که برای آن ساخته شده است .
ب : بسته به این که موتور تحت چه محیطی مورد استفاده قرار می گیرد . معمولاً در پوش ها و حفاظ موتور را متناسب با محیطی که موتور در آن مورد استفاده قرار می گیرد ، می سازند .
مثلاً نوع بدنه و در پوش موتور پمپی که باید در داخل چاه آب قرار گیرد و آب را پمپ کند با بدنه و در پوشهای موتور پمپ یک دستگاه شوفاژ که در معرض رطوبت و آب کمتری است ، متفاوت ساخته می شود و نمی توان موتوری را که برای کار اول ساخته شده است در محیط دوم به کار برد و به عکس یا مثلاً نمی توان موتور یک دستگاه ماشین سنگ خرد کنی که محیط غبار آلودی است به کار برد ؛ حتی اگر قدرت آنها با هم برابر باشد .
بنابراین ، اگر به موتوری برخوردیم که به رغم روغن کاری منظم بلبرینگ ها یا سایر قطعات آن زود خراب می شود ، قبل از تعویض بلبرینگ ها و سایر قطعات باید توجه کنیم که آیا نوع بدنه در پوش ها ، بلبرینگ ها با محیطی که موتور در آن کار می کند متناسب است یا نه . در صورت نامناسب بودن موتور ، عاقلانه ترین کار تعویض آن با موتوری است که متناسب با محیط مورد نظر باشد . در صورتی که این کار ممکن نباشد ، باید ابتدا حفاظ مناسبی برای نگهداری موتور در برابر نفوذ آب و گرد و غبار و ... بسازیم و سپس به فکر تعویض قطعات خراب شده بیفتیم .
به هر حال ، در شرایطی که تحت تأثیر عوامل خارج از کنترل ما ، موتور باید در شرایطی نامطلوب تر از آنچه برای آن ساخته شده است کار کند ، روغن کاری بیشتر ، به کار کرد بهتر موتور کمک خواهد کرد ؛ اگر چه این راه حل اصلی مشکل نیست .
پ : وارد شدن فشار و بار بیش از حد روی موتور . چنانچه در یک موتور به رغم روغن کاری صحیح و کارکردن موتور در محیط مناسب با خراب شدن مکرر بلبرینگ ها و یاتاقان ها روبرو می شویم ، به ویژه اگر این امر همراه با شکستگس بلبرینگ ها و تاب برداشتن محور موتور باشد ، دلیل خرابی ، به احتمال زیاد وارد آمدن بار بیش از حد روی موتور است . در این گونه موارد ، باید به دو مطلب توجه کنیم ؛ اول اینکه بار زیادتر از حد مجاز به موتور داده نشود و دوم اینکه نصب موتور چه از نظر افقی و عمودی بودن و چه از نظر محکم بودن در جای خود و عدم لرزش ، صحیح باشد .
در صورتی که موتور صحیح نصب نشده یا لرزش اشته باشد ، فشار بیشتری به بلبرینگ ها و یاتاقان ها وارد می آید و موجب سوختن یا شکستگی آنها می شود . در این گونه موارد ، باید ابتدا موتور را به طرز صحیح و محکم نصب کرده و سپس قطعات خراب شده را تعویض کرد .
علاوه بر موارد ذکر شده اگر بار قرار گرفته روی محور موتور دارای لنگی باشد ، چنین معایبی را سبب می شود . برای تشخیص دادن خرابی بلبرینگ ها ، بوش ها و یاتاقان ها روش های مختلفی وجود دارد . ابتدا باید با مشاهده عینی و نگاه کردن سالم یا معیوب بودن قطعات یاد شده را می توان تشخیص داد . مثلاً اگر ساچمه های یک بلبرینگ ریخته باشند به وضوح دیده می شود که بلبرینگ خراب است تشخیص یا شکسته بودن بوش نیز به همین صورت امکان پذیر است .
در صورتی که با چشم نتوان عیب های فوق را تشخیص داد ، باید با آزمایش های ساده معین کرد که این وسایل خراب هستند یا نه . برای این کار ابتدا محور موتور را به طرف چپ و راست می چرخانیم تا ببینیم موتور به راحتی می گردد یا نه یا اینکه صدای غیر عادی از آن ایجاد می شود یا نه .
در صورتی که حرکت رتور سخت بوده یا صدای غیر عادی داشته باشد ، امکان خرابی بوش ها یا بلبرینگ ها وجود دارد . بالاخره در مرحله آخر محور موتور را به سمت بالا یا پایین حرکت می دهیم تا ببینیم محور موتور لقی دارد یا نه (لقی حدود 39/0 میلی متر طبیعی است) . در صورتی که لقی داشته باشد حتماً یکی از وسایل ان معیوب شده است که باید آن را تعویض کرد .
پس از تعویض نیز باید مجدداً آنها را روغن کاری یا گریس کاری نمود و در نهایت ، عللی را که باعث خرابی آنها شده است (مانند کار زیاد از حد ، بار نامتعادل روی محور رتور ، زنگ زدگی و غیره) از بین برد .
لنگی محور رتور : گاهی به دلیل خرابی رتور بلبرینگ ها ، بوش ها و یاتاقان ها لنگی بار (نامتعادل بودن باری که روی محور موتور وصل شده است) ، رتور کمی تاب بر می دارد و از حد تعادل مکانیکی خارج می شود که در اصطلاح می گویند محور از بالانس خارج شده است . در این حالت ، لرزش موتور به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد و تکیه گاهها را خراب می کند .
معمولاً در چنین حالتی موتور راحت نمی چرخد و تولید صدا نیز می کند . لنگی محور رتور گاهی آنقدر زیاد است که با چشم می توان آن را دید .
اگر محور رتور را با چشم نتوان تشخیص داد ، می توان رتور را از بدنه جدا کرد و سپس به دستگاه بالانس یا دستگاه دیگری که در دسترس باشد (مانند ماشین تراش) وصل کرد و لنگی آن را تشخیص داد .
در این صورت ، پس از بستن رتور به ماشین تراش آهسته سه نظام را به حرکت در می آوریم . اگر رتور لنگی داشته باشد به خوبی مشخص می شود . در صورت خم شدگی محور رتور باید آن را تعویض کرد .
در گیر شدن رتور با استاتور : رتور با فاصله هوایی بسیار کمی (حدود چند دهم میلی متر) از استاتور جدا می شود . این فاصله هوایی در سطح جانبی داخل استاتور باید به یک اندازه باشد .
گاهی به دلیل خرابی بلبرینگ ها ، بوش ها یا جابه جا شدن قالپاق های موتور و شکستگی آنها رتور از حالت تعادل خارج شده و با استاتور درگیر می شود .
علاوه بر این ، جابه جا شدن ورقه های استاتور یا پر شدن فاصله هوایی با گرد و خاک یا کثیف شدن سطح رتور یا استاتور نیز می تواند عامل درگیری رتور با استاتور باشد .
این جریان معمولاً با صدا همراه است . در ضمن ، موتور در این حالت به سختی حرکت می کند . اگر این عیب به سرعت بر طرف نشود ، استاتور و سطح رتور خراب خواهد شد .
به علاوه ، این امر به سرعت موجب خراب شدن بلبرینگ ها نیز می شود . برای تشخیص این عیب می توان رتور را به چپ و راست چرخاند . در صورتی که رتور آزاد نشود و صدای درگیر شدن نیز بدهد ، حتماً یکی از عیب های ذکر شده را دارد .
تشخیص عیب های الکتریکی و رفع آن : بعد از اینکه مطمئن شدیم ماشین الکتریکی ما عیب مکانیکی ندارد ، به سراغ عیب های الکتریکی خواهیم رفت . عیب الکتریکی در مسیر های جریان برق به وجود می آید . این عیوب عموماً به سه صورت زیرممکن است ایجاد شوند :
الف : قطع شدگی
ب : اتصال بدنه
پ : اتصال کوتاه حلقه ها
برای تشخیص نوع عیب می توان از تغییراتی که در خصوصیات کار موتور پدیدار می شوند ، استفاده کرد . در این جا عیوب عمومی موتورهای سه فاز و یک فاز و حتی در برخی موارد تنها عیوب موتورهای سه فازه ذکر خواهد شد .
زیرا موتور های یک فازه معمولاً عیب هایی پیدا می کنند که نظیر آنها در موتور سه فاز به وجود نمی آید . به این دلیل ، عیب هایی موتورهای یک فاز جداگانه گفته خواهد شد .
موتورهای سه فاز : برای مشاهده تغییر خصوصیات کار ، باید ابتدا در مسیر هر یک از فازها یک آمپر مناسب به همراه فیوز قرار داد و سپس موتور را برای چند لحظه کوتاه به ولتاژ نامی وصل کرد . با اتصال موتور برای چند لحظه به برق اتفاقات زیر ممکن است رخ دهند .
الف : موتور هیچ گونه عکس العملی از خود نشان ندهد و آمپرمترها نیز هیچ گونه جریانی را نیز هیچ گونه جریانی را نشان ندهند .
1- اتصال ستاره ، در این حالت سیم پیچی فازها قطع شدگی وجود دارد که ممکن است مانند شکل 1 این قطع شدگی در داخل کلاف ها یا مانند شکل 2 در نقطه صفر ستاره باشد . برای کسب اطمینان از قطع شدگی باید مقاوت بین دو فاز را اندازه گرفت .
شکل 1 – قطع شدگی در سیم پیچ یک فاز
شکل 2- قطع شدگی در محل نقطه صفر ستاره
در این حالت ، مقاومت بین دو فاز باید ∞ باشد . برای این کار از اهم متر یا یک لامپ سری با سیم پیچ هر فاز استفاده کرد . بدین ترتیب باید اتصالات سر و ته گروه کلاف های موتور را از یکدیگر جدا کنیم و سپس مانند شکل 3 مقاومت اتصالات گروه کلاف های هر سیم پیچ را اندازه بگیریم .
