จะค้นหาข้อผิดพลาดทางไฟฟ้าอย่างรวดเร็วในมอเตอร์โรเตอร์แบบบาดแผลสามเฟสได้อย่างไร

สำหรับวิศวกรซ่อมบำรุงและผู้ปฏิบัติงานในโรงงาน ความล้มเหลวของมอเตอร์ที่ไม่คาดคิดหมายถึงการหยุดทำงานของการผลิต การสูญเสียรายได้ และการซ่อมแซมฉุกเฉินที่มีค่าใช้จ่ายสูง มอเตอร์โรเตอร์แบบพันแผลสามเฟส นำเสนอความท้าทายในการวินิจฉัยที่ไม่เหมือนใคร เนื่องจากระบบไฟฟ้ามีทั้งขดลวดสเตเตอร์และวงจรโรเตอร์ที่มีความต้านทานภายนอก การทำความเข้าใจวิธีค้นหาความผิดปกติทางไฟฟ้าอย่างเป็นระบบสามารถลดเวลาในการแก้ไขปัญหาจากชั่วโมงเหลือเป็นนาทีได้ คู่มือนี้ให้แนวทางที่มีโครงสร้างเพื่อระบุข้อผิดพลาดทางไฟฟ้าทั่วไป โดยใช้วิธีการทดสอบเชิงปฏิบัติและเกณฑ์การวินิจฉัยที่ชัดเจน

คำหลักหางยาวที่มีปริมาณการค้นหาสูง

คำหลักหางยาวห้าคำต่อไปนี้แสดงถึงสิ่งที่ผู้เชี่ยวชาญด้านการบำรุงรักษาค้นหาเมื่อวินิจฉัยประเภทมอเตอร์เหล่านี้:

• การแก้ไขปัญหาแหวนสลิปมอเตอร์โรเตอร์แบบพันแผล
• การทดสอบความต้านทานฉนวนของมอเตอร์โรเตอร์แบบบาดแผลสามเฟส
• แปรงมอเตอร์โรเตอร์บาดแผลทำให้เกิดประกายไฟ
• ขั้นตอนการทดสอบรอบเดินเบาของมอเตอร์โรเตอร์แบบพันแผลแบบสามเฟส
• มอเตอร์โรเตอร์แบบพันแผล การตรวจสอบความต่อเนื่องของขดลวดโรเตอร์

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับสถาปัตยกรรมไฟฟ้า

เหตุใดมอเตอร์โรเตอร์สำหรับบาดแผลจึงต้องได้รับการวินิจฉัยเฉพาะทาง

มอเตอร์โรเตอร์แบบพันแผลสามเฟส แตกต่างโดยพื้นฐานจากมอเตอร์เหนี่ยวนำกรงกระรอก โรเตอร์ประกอบด้วยขดลวดจริงที่เชื่อมต่อกับแหวนสลิปและความต้านทานภายนอก การออกแบบนี้ช่วยให้สามารถควบคุมความเร็วได้หลายแบบและแรงบิดเริ่มต้นสูง แต่จะทำให้เกิดจุดขัดข้องเพิ่มเติม ระบบไฟฟ้าประกอบด้วยวงจรที่แตกต่างกันสามวงจร ได้แก่ ขดลวดสเตเตอร์ ขดลวดโรเตอร์ และเครือข่ายความต้านทานภายนอก แต่ละวงจรต้องใช้วิธีการทดสอบเฉพาะ

ความผิดปกติทางไฟฟ้ามักปรากฏเป็นหนึ่งในสี่อาการ: การดึงกระแสไฟมากเกินไป การสั่นสะเทือนที่ผิดปกติ ความร้อนสูงเกินไป หรือการสตาร์ทล้มเหลว วิธีการวินิจฉัยจะต้องแยกว่าวงจรใดมีข้อบกพร่อง ทีมบำรุงรักษามักจะเสียเวลาโดยการรักษามอเตอร์โรเตอร์แบบพันแผลเหมือนกับมอเตอร์เหนี่ยวนำมาตรฐาน โดยมองข้ามคุณลักษณะเฉพาะของวงจรโรเตอร์

ขั้นตอนการวินิจฉัยอย่างเป็นระบบ

ขั้นตอนที่หนึ่ง: การประเมินภาพและการปฏิบัติงาน

ก่อนที่จะใช้เครื่องมือทดสอบ ช่างเทคนิคควรทำการตรวจสอบด้วยสายตาอย่างละเอียด ขั้นตอนนี้มักจะเผยให้เห็นปัญหาที่ชัดเจนซึ่งการทดสอบทางไฟฟ้าอาจพลาดไป การตรวจสอบควรเน้นที่ชุดประกอบสลิปริง เฟืองแปรง และการเชื่อมต่อภายนอก

ตัวชี้วัดภาพที่สำคัญได้แก่:

• รูปแบบการสึกหรอของแปรงและความตึงของสปริงสม่ำเสมอ
• สภาพพื้นผิวของแหวนสลิปและหลักฐานการเกิดอาร์ก
• ฝุ่นคาร์บอนสะสมอยู่รอบๆ ที่วางแปรง
• การเชื่อมต่อขั้วต่อหลวมบนแบตเตอรีตัวต้านทานภายนอก
• การเปลี่ยนสีบ่งบอกถึงความร้อนสูงเกินไปที่ปลายขดลวด

ขั้นตอนที่สอง: การแยกทางไฟฟ้าและการตรวจสอบความปลอดภัย

ขั้นตอนด้านความปลอดภัยจะต้องก่อนการทดสอบทางไฟฟ้า มอเตอร์จำเป็นต้องแยกออกจากแหล่งจ่ายโดยสมบูรณ์ มีการใช้ขั้นตอนการล็อกและแท็กเอาต์ หลังจากแยกเดี่ยว ช่างเทคนิคควรตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์โดยใช้มัลติมิเตอร์ที่ปรับเทียบแล้วที่ขั้วต่อมอเตอร์ ต้องตัดการเชื่อมต่อวงจรความต้านทานภายนอกเพื่อแยกขดลวดโรเตอร์ออกจากส่วนประกอบภายนอก

การแปลความผิดของสเตเตอร์ที่คดเคี้ยว

การทดสอบความต้านทานของฉนวน

การเสื่อมสภาพของฉนวนของขดลวดสเตเตอร์แสดงถึงหนึ่งในโหมดความล้มเหลวที่พบบ่อยที่สุด มอเตอร์โรเตอร์โรเตอร์สามเฟส . การทดสอบความต้านทานของฉนวนโดยใช้เมกะโอห์มมิเตอร์ถือเป็นจุดข้อมูลการวินิจฉัยจุดแรก การทดสอบใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรง โดยทั่วไปคือ 500V หรือ 1000V ขึ้นอยู่กับพิกัดของมอเตอร์ ระหว่างแต่ละเฟสกับกราวด์ และระหว่างเฟส

ค่าที่ยอมรับได้ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าและขนาดของมอเตอร์ แต่กฎทั่วไปกำหนดให้อ่านค่าได้มากกว่า 5 เมกะโอห์มสำหรับมอเตอร์ที่มีแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า 1000V ค่าที่อ่านได้ต่ำกว่า 1 เมกะโอห์ม บ่งชี้ถึงความชื้นหรือการปนเปื้อนที่ต้องทำให้แห้ง การอ่านค่าใกล้ศูนย์บ่งบอกถึงความผิดปกติของกราวด์ที่ต้องซ่อมแซมขดลวด

การเปรียบเทียบความต้านทานของขดลวด

การวัดความต้านทานเฟสสเตเตอร์โดยใช้โอห์มมิเตอร์ความต้านทานต่ำเผยให้เห็นการลัดวงจรแบบเลี้ยวต่อเลี้ยวและปัญหาการเชื่อมต่อ ทั้งสามเฟสควรแสดงค่าความต้านทานที่เกือบเท่ากัน ค่าเบี่ยงเบนเกิน 2 เปอร์เซ็นต์ระหว่างเฟสบ่งชี้ปัญหา ตารางต่อไปนี้ให้แนวทางการตีความสำหรับการวัดความต้านทาน

การวินิจฉัยวงจรโรเตอร์

การตรวจสอบชุดแหวนสลิปและแปรง

วงจรโรเตอร์เข้า มอเตอร์โรเตอร์โรเตอร์สามเฟส รวมถึงขดลวดโรเตอร์ แหวนสลิป แปรง และความต้านทานภายนอก หน้าสัมผัสแปรงที่ไม่ดีเป็นสาเหตุประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ของความผิดพลาดของวงจรโรเตอร์ ช่างเทคนิคควรตรวจสอบแรงกดสปริงแปรง โดยทั่วไปคือ 1.5 ถึง 2.5 กก. ต่อตารางเซนติเมตร ขึ้นอยู่กับเกรดแปรง การสึกหรอหรือการพูดคุยไม่สม่ำเสมอบ่งบอกถึงปัญหาทางกลไกกับพื้นผิวแหวนสลิป

การตรวจสอบพื้นผิวแหวนสลิปจำเป็นต้องหมุนมอเตอร์อย่างช้าๆ วงแหวน ร่อง หรือรูที่มีศูนย์กลางร่วมกันบ่งบอกถึงความเสียหายจากอาร์ค การเปลี่ยนสีเล็กน้อยเป็นเรื่องปกติ แต่สีน้ำเงินบ่งบอกถึงอุณหภูมิที่มากเกินไปจากการอาร์กอย่างต่อเนื่อง ความหยาบของพื้นผิวเกิน 0.8 ไมโครเมตร Ra ต้องมีการปรับผิวใหม่

ความต่อเนื่องและความต้านทานของขดลวดโรเตอร์

การพันของโรเตอร์ต้องมีการทดสอบความต่อเนื่องระหว่างแหวนสลิปแต่ละอัน เฟสโรเตอร์ทั้งสามเฟสควรแสดงค่าความต้านทานที่เท่ากัน วงจรเปิดบ่งชี้ว่าแถบโรเตอร์หักหรือการเชื่อมต่อล้มเหลวระหว่างขดลวดและแหวนสลิป การลัดวงจรระหว่างเฟสของโรเตอร์บ่งบอกถึงความล้มเหลวของฉนวนภายในโรเตอร์

ฟอรา มอเตอร์โรเตอร์แบบพันแผล การตรวจสอบความต่อเนื่องของขดลวดโรเตอร์ ช่างเทคนิคควรทดสอบความต้านทานของฉนวนระหว่างขดลวดโรเตอร์กับแกนโรเตอร์ด้วย ค่าที่ต่ำกว่า 1 megohm หมายถึงความชื้นหรือการปนเปื้อน ค่าใกล้ศูนย์บ่งชี้ถึงความผิดปกติของกราวด์ที่ต้องถอดโรเตอร์ออกเพื่อซ่อมแซม

การตรวจสอบวงจรความต้านทานภายนอก

การทดสอบส่วนประกอบอย่างเป็นระบบ

วงจรความต้านทานภายนอกประกอบด้วยตัวต้านทาน คอนแทคเตอร์ และสายเคเบิลเชื่อมต่อระหว่างกัน แต่ละส่วนประกอบต้องมีการทดสอบแยกกัน ค่าตัวต้านทานควรตรงกับข้อกำหนดของผู้ผลิตสำหรับตำแหน่งแต่ละขั้น คอนแทคเตอร์จำเป็นต้องมีการตรวจสอบหน้าสัมผัสแบบหลุมและการทำงานที่เหมาะสม สายเคเบิลไม่ควรแสดงความเสียหายของฉนวนและความต่อเนื่องที่เหมาะสม

ตารางต่อไปนี้เปรียบเทียบการค้นพบแบบปกติและผิดปกติระหว่างการทดสอบวงจรภายนอก

การทดสอบแบบไม่มีโหลดเพื่อการตรวจสอบขั้นสุดท้าย

ขั้นตอนการเริ่มต้นการควบคุม

หลังจากเสร็จสิ้นการทดสอบทางไฟฟ้าทั้งหมด การสตาร์ทขณะไม่มีโหลดแบบควบคุมจะให้การยืนยันขั้นสุดท้าย วงจรโรเตอร์ควรมีขั้นตอนความต้านทานภายนอกทั้งหมด ช่างเทคนิคจะตรวจสอบกระแสของสเตเตอร์ทั้งสามเฟสระหว่างการเร่งความเร็ว กระแสน้ำที่สมดุลและการเร่งความเร็วที่ราบรื่นบ่งบอกถึงการซ่อมแซมที่ประสบความสำเร็จ เสียงรบกวน การสั่นสะเทือน หรือกระแสไฟฟ้าที่ผิดปกติใดๆ จะต้องกลับไปสู่กระบวนการวินิจฉัย

สำหรับ มอเตอร์โรเตอร์แบบพันแผลแบบสามเฟส ไม่มีขั้นตอนการทดสอบโหลด ควรปล่อยให้โรเตอร์ทำงานเต็มความเร็วโดยลัดวงจรความต้านทานภายนอกทั้งหมด การอ่านค่าปัจจุบันที่ไม่มีโหลดโดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 25 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ของกระแสโหลดเต็ม ค่าที่สูงกว่าบ่งชี้ถึงปัญหาวงจรแม่เหล็กหรือปัญหาขดลวดที่เหลืออยู่

คำถามที่พบบ่อย

อะไรทำให้เกิดประกายไฟที่แปรงในมอเตอร์โรเตอร์แบบพันแผล?

แปรงประกายไฟเข้ามา สามเฟส e มอเตอร์โรเตอร์แบบพันแผล โดยทั่วไปจะเป็นผลมาจากหนึ่งในสามสาเหตุที่แท้จริง ประการแรก ปัญหาทางกลไกได้แก่ แหวนสลิปไม่สม่ำเสมอ แรงกดของแปรงไม่ถูกต้อง หรือการเลือกเกรดแปรงที่ไม่เหมาะสม ประการที่สอง ปัญหาทางไฟฟ้า ได้แก่ วงจรเปิดในขดลวดโรเตอร์หรือวงจรต้านทานภายนอกที่บังคับให้กระแสไฟฟ้าหาเส้นทางอื่น ประการที่สาม ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม ได้แก่ การสะสมของฝุ่นคาร์บอนที่สร้างเส้นทางการติดตามระหว่างเฟส การแก้ไขปัญหาควรเริ่มต้นด้วยการตรวจสอบพื้นผิวแหวนสลิปและการตรวจสอบแรงกดของแปรงก่อนที่จะดำเนินการทดสอบทางไฟฟ้า

คุณจะทดสอบความต้านทานของฉนวนกับมอเตอร์โรเตอร์แบบพันแผลได้อย่างไร

การทดสอบความต้านทานของฉนวนสำหรับ มอเตอร์โรเตอร์โรเตอร์สามเฟส ต้องมีการทดสอบวงจรสเตเตอร์และโรเตอร์แยกกัน สำหรับสเตเตอร์ ให้ถอดสายไฟทั้งหมด ลัดวงจรแต่ละเฟสเข้าด้วยกัน และทดสอบระหว่างเฟสกับกราวด์โดยใช้เมกโอห์มมิเตอร์ที่ 500V หรือ 1000V สำหรับโรเตอร์ ให้ถอดความต้านทานภายนอก ลัดวงจรสลิปริงทั้งสามเข้าด้วยกัน และทดสอบระหว่างวงแหวนที่ลัดวงจรกับเพลาโรเตอร์ โรเตอร์ต้องอยู่กับที่ระหว่างการทดสอบ การอ่านค่าควรได้รับการแก้ไขอุณหภูมิโดยใช้ตารางของผู้ผลิต ค่าต่ำสุดที่ยอมรับได้จะแตกต่างกันไปตามแรงดันไฟฟ้าของมอเตอร์ แต่โดยทั่วไปจะเกิน 5 เมกะโอห์มสำหรับมอเตอร์แรงดันต่ำ

อะไรคือความแตกต่างระหว่างการทดสอบกรงกระรอกและการทดสอบมอเตอร์โรเตอร์แบบพันแผล?

มอเตอร์กรงกระรอกมีเพียงขดลวดสเตเตอร์ให้ทดสอบเท่านั้น มอเตอร์โรเตอร์โรเตอร์สามเฟส ต้องมีการทดสอบทั้งวงจรสเตเตอร์และโรเตอร์ การทดสอบโรเตอร์กรงกระรอกนั้นจำกัดอยู่เพียงการตรวจสอบด้วยสายตาและการตรวจสอบช่องว่างอากาศ มอเตอร์โรเตอร์แบบพันแผลต้องการความต่อเนื่องของขดลวดโรเตอร์ ความสมดุลของความต้านทาน และการทดสอบความต้านทานของฉนวน นอกจากนี้ มอเตอร์โรเตอร์แบบพันแผลยังต้องมีการตรวจสอบแหวนสลิปและแปรง รวมถึงการตรวจสอบวงจรความต้านทานภายนอกด้วย ความซับซ้อนนี้ทำให้การวินิจฉัยมอเตอร์โรเตอร์แบบพันแผลใช้เวลานานมากขึ้น แต่ยังให้โอกาสมากขึ้นสำหรับการแทรกแซงการบำรุงรักษาเชิงป้องกันก่อนที่จะเกิดความล้มเหลวร้ายแรง

อ้างอิง

• มาตรฐาน IEEE 43-2013 (2013) แนวปฏิบัติที่แนะนำของ IEEE สำหรับการทดสอบความต้านทานฉนวนของเครื่องจักรไฟฟ้า IEEE, นิวยอร์ก, นิวยอร์ก
• NEMA MG-1-2021. (2021). มอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า สมาคมผู้ผลิตไฟฟ้าแห่งชาติ, Rosslyn, VA
• สมาคมบริการเครื่องมือไฟฟ้า (2019) คู่มือทางเทคนิคของ EASA EASA, เซนต์หลุยส์, มิสซูรี
• แชปแมน, เอส.เจ. (2020) พื้นฐานเครื่องจักรไฟฟ้า การศึกษา McGraw-Hill, นิวยอร์ก, นิวยอร์ก
• มาตรฐาน IEEE 112-2019 (2019) ขั้นตอนการทดสอบมาตรฐาน IEEE สำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำโพลีเฟสและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า IEEE นิวยอร์ก NY