مقدمه ای بر آنالیز مدار موتور و کاربرد آن برای عیب یابی و پایش وضعیت

مقدمه ای بر آنالیز مدار موتور و کاربرد آن برای عیب یابی و پایش وضعیت
مطابق با تعریف، مدار موتور کلیه المانهای در ارتباط با الکتروموتور را در بر می گیرد. این المانها از باس تغذیه برق موتور که وارد MCC (Motor Control Center) می شود آغاز شده و به خود الکتروموتور ختم می گردد.
به طور کلی خرابی های محتمل در مدار موتور به 6 ناحیه (Fault Zone) تقسیم بندی می شود که عبارتند از:

• استاتور
• روتور
• فاصله هوایی
• عایق
• مدار قدرت
• کیفیت توان

البته این گروه از تستها صرفاً شامل یکسری تستهای الکتریکی می شود و لذا آنالیز مدار موتور (Motor Circuit Analysis) یکی از اجزاء برنامه نگهداری و تعمیرات پیش بینانه/ پیشگویانه الکتروموتورها به شمار می رود. تکنیکهایی همچون آنالیز ارتعاشات، ترموگرافی، آنالیز آلتراسونیک و … برای تکمیل برنامه ضروری هستند.

عیوبی که هر کدام از نواحی خطای فوق در بر می گیرند و روشهای تست شامل در هر یک در ادامه بررسی می شوند.

برای مشاهده مباحث مرتبط با آنالیز مدار موتور و سایر تستهای الکتریکی در “انجمنهای تخصصی مهندسی نگهداری و تعمیرات بر اساس وضعیت” بر روی لینک زیر کلیک نمایید:
مباحث مرتبط با آنالیز مدار موتور در CBMSchool Forums

برای آشنایی با دستگاه ها و ابزارهای آنالیز مدار موتور و تستهای الکتریکی در “نمایشگاه پایش وضعیت و عیب یابی” بر روی لینکهای زیر کلیک نمایید:
معرفی ابزارهای آنالیز مدار موتور و تستهای الکتریکی

عیوب و تستهای مربوط به استاتور
بر اثر انواع تنشهای وارده به استاتور (تنش مکانیکی، الکتریکی، حرارتی و تنشهای ناشی از آلودگی محیط) استاتور همواره در معرض آسیب دیدگی است.

برخی از پتانسیلهای خرابی عبارتند از:

o اتصال حلقه به حلقه
o اتصال حلقه به زمین
o اتصال فاز به فاز

برخی از تستهایی که برای تشخیص عیب استاتور به کار می روند:
1. اندازه گیری اندوکتانس و محاسبه ضریب نفوذپذیری هسته
2. اندازه گیری و محاسبه نامیزانی امپدانس سیم پیچ استاتور
3. بررسی تقدم و تأخر فاز جریان و ولتاژ

عیوب و تستهای مربوط به روتور
10 درصد از خرابی های الکتروموتورها مربوط به روتور است. این خرابی ها شامل شکستگی روتور بارها، وجود عیب در اتصال روتور بارها به رینگ انتهایی و … می شود.

تستهایی که برای عیب یابی روتور انجام می شوند:

o آنالیز جریان راه اندازی
o تست نفوذ روتور (Rotor Influence Check)
o آنالیز فرکانسی جریان (MCSA)

عیوب و تستهای مربوط به فاصله هوایی
نامیزانی فاصله هوایی منجر به افزایش ارتعاشات موتور به علت برهم خوردن توازن میدان مغناطیسی می شود. همچنین در این شرایط احتمال برخورد روتور و استاتور نیز وجود خواهد داشت.

تستهایی که برای تشخیص فاصله هوایی نامتقارن به کار می روند:

• آنالیز فرکانسی جریان (MCSA)
• تست نفوذ روتور (Rotor Influence Check)
عیوب و تستهای مربوط به عایق
خرابی عایق یکی از علتهای اساسی fail کردن الکتروموتورها به شمار می رود.
تستهای مربوطه عبارتند از:

o تست میگر (اندازه گیری مقاومت عایقی)
o اندیس PI
o اندیس DA
o تست ولتاژ پله ای

در زیر تصویری از چگونگی ساختار نوعی عایق موتورهای فشار قوی را می بینید:

عیوب و تستهای مربوط به مدار قدرت
گاهی اوقات بروز اشکال در مدار قدرت، منجر به عملکرد نامناسب موتور می شود، بدون اینکه اشکالی در خود موتور وجود داشته باشد.

برخی تستها در این گروه، عبارتند از:
o اندازه گیری مقاومت فاز به فاز
o محاسبه نامیزانی مقاومتی (Resistive Imbalance)
عیوب و تستهای مربوط به کیفیت توان
نامیزانی ولتاژ اعمال شده بر موتورهای 3 فاز، رابطه نزدیکی با حرارت تولید شده در آن دارد. برای مثال 3.5 درصد آنبالانسی ولتاژ منجر به افزایش 25 درصدی دمای سیم پیچ می شود.
برخی تستها عبارتند از:
o اندازه گیری و محاسبه THD (اعوجاج کلی هارمونیکی)
o اندازه گیری ولتاژ فاز به فاز
o محاسبه crest factor
o منحنی Phasor
o محاسبه نامیزانی ولتاژ، جریان و مقاوت