موتورهای الکتریکی کوچکی که در فضاهای محدود کار میکنند، واقعاً با مشکلات حرارتی دست و پنجه نرم میکنند. هنگامی که دمای اطراف بالای ۴۰ درجه سانتیگراد برسد، این موتورهای کوچک شروع به از دست دادن حدود ۱۵٪ بازده میکنند و عایقبندی آنها سریعتر تخریب شده و سایش یاتاقانها نیز افزایش مییابد. وضعیت زمانی بدتر میشود که جریان هوا به اندازه کافی وجود نداشته باشد، زیرا نقاط داغ دقیقاً در کنار سیمپیچهای موتور و یاتاقانها شکل میگیرند. این موضوع به ویژه زمانی رخ میدهد که ماشینآلات خیلی نزدیک به هم قرار گرفته باشند، تجهیزات نزدیک دیگر گرمای اضافی منتشر کنند یا گرد و غبار مسیرهای خنککنندگی طبیعی را مسدود کند. مطالعات صنعتی نشان میدهند که عواملی مانند تجمع گرد و غبار و شرایط مرطوب درون محفظهها میتوانند مقاومت الکتریکی را تا ۳۰٪ افزایش دهند. برای حفظ عملکرد ایمن موتورها، تولیدکنندگان باید به دقت در مورد محل قرارگیری سوراخهای تهویه فکر کنند، از مواد مقاوم به حرارت استفاده کنند و در نگهداری دورهای، سطوح خنککننده را به طور منظم تمیز کنند.
تقریباً دو سوم از تمام خرابیهای موتورهای کوچک به دلیل نصب نادرست رخ میدهد. آنچه به مشکل پای نرم معروف است، زمانی رخ میدهد که موتورها بهصورت یکنواخت نصب نشوند؛ این موضوع باعث تغییر شکل قاب و ایجاد لرزشهای هارمونیک آزاردهنده میشود که فشار اضافی روی یاتاقانها وارد میکند. فقط به این فکر کنید: حتی چیزی به اندازه ۰٫۱ میلیمتر عدم ترازی در محور میتواند هزینههای انرژی را حدود ۱۵ درصد افزایش دهد و صدای نامطلوب زیادی ایجاد کند. این مشکلات منجر به مسائل بزرگتری در آینده میشوند، مانند تشکیل ترک در پوسته به دلیل تشدید، تجزیه روغن به علت تجمع حرارت در مناطق خاص، و گاهی برخورد روتور به استاتور هنگام انبساط قطعات در اثر تغییرات دما. برای جلوگیری از تمام این مشکلات، انجام دقیق و صحیح ترازیابی با لیزر اهمیت زیادی دارد. استفاده از نگهدارندههایی که لرزش را جذب میکنند نیز کمککننده است، همراه با مواد خاصی که بین قطعات قرار میگیرند. همچنین نباید دوربینهای مادون قرمز را فراموش کرد که میتوانند نقاط داغ را در اولین فرصت شناسایی کنند تا تیمهای نگهداری بتوانند مشکلات را قبل از وقوع آسیب جدی رفع کنند.
بلبرینگها نقش کلیدی در تضمین چرخشی روان و با اصطکاک کم در موتورهای کوچک ایفا میکنند. هنگامی که بلبرینگها شروع به فرسودگی یا آسیب میکنند، معمولاً به دلیل روغنکاری نادرست، ورود گرد و غبار یا عدم تراز مناسب، اصطکاک سطحی افزایش مییابد. این اصطکاک بیشتر منجر به ایجاد سر و صدای خرد کردن یا صدای زوزه بلند و همچنین ایجاد نقاط داغ در اطراف آن ناحیه میشود. در طول زمان، ادامه اصطکاک فرآیند فرسایش را تسریع میکند و میتواند مصرف انرژی را بین ۱۵ تا ۳۰ درصد افزایش دهد. برای تشخیص زودهنگام مشکلات، تحلیل ارتعاشات یکی از بهترین روشهای موجود است. این روش نشانههایی از مشکلات بلبرینگ را بسیار پیش از خرابی کامل شناسایی میکند و به تیمهای نگهداری زمان ارزشمندی برای واکنش میدهد.
وقتی چیزی در روتور گیر کند، مانند ذرات گرد و غبار، اشیای تصادفی که نباید آنجا باشند، یا فقط رسوبی که در طول زمان جمع شده، چرخش صحیح روتور متوقف میشود. بعد از آن چه اتفاقی میافتد؟ موتور عملاً وارد حالت فعالیت بیش از حد میشود و برق بسیار بیشتری نسبت به حالت عادی مصرف میکند — گاهی تا سه برابر مقد ر معمول — در حالی که در تلاش است بر مانع موجود غلبه کند. تمام این کار اضافی مشکلات جدی گرمایشی درون موتور ایجاد میکند. عایقبندی اطراف سیمپیچها به سرعت دچار تخریب میشود و آن آهنرباهایی که ما به آنها وابستهایم؟ آنها هم عملکرد خوبی ندارند. به ویژه برای موتورهای کوچک و پرسرعت، دما ممکن است در عرض تنها چند دقیقه بهشدت و بهصورت خطرناکی افزایش یابد. به همین دلیل نگهداری هوشمندانه تفاوت بزرگی ایجاد میکند. تمیز نگه داشتن محدودههای ورودی، بررسی منظم فاصلههای قطعات، و استفاده از بلبرینگهایی که طراحی شدهاند تا در برابر آلایندههای خارجی در بسته بمانند، میتواند از بروز بیشتر این مشکلات گرفتگی جلوگیری کند — حتی قبل از اینکه شروع به ایجاد مشکل کنند.
وقتی افراد منبع تغذیه نادرستی را برای موتورهای کوچک خود با کنترل سرعت انتخاب میکنند، در واقع خود را برای بروز مشکلات آماده میکنند. اتصال منبع تغذیه AC به یک موتور DC (یا برعکس) باعث ایجاد انواع مشکلات میشود - از جمله عبور جریان بیش از حد، اضافه بار شدن آهنرباها و افزایش سریع دما به صورت خطرناک. بیایید از لحاظ اعداد و ارقام صحبت کنیم: اگر ولتاژ بیش از ۱۰٪ از مقدار تعیینشده انحراف داشته باشد، عایقبندی زودتر دچار فرسودگی میشود. و هنگامی که موتور با تنها ۹۰٪ از سطح ولتاژ توصیهشده کار کند، بازدهی حدود ۲٫۵٪ کاهش مییابد، همانطور که گروه Artesis در سال ۲۰۲۴ اشاره کردند. این موضوع به ویژه در فضاهای بسته که تقریباً هیچ فضایی برای خنککاری وجود ندارد، اهمیت زیادی دارد. به طور خاص برای سیستمهای PWM، استفاده از تغذیه نامتناسب، ریتم زمانبندی کلیدها را به هم میریزد که منجر به خروجی گشتاور نامنظم، جرقه زدن در تماسهای کموتاتور و در نهایت خرابی کامل عایق سیمپیچها میشود. در مجموع نتیجه بسیار بدی است.
سر و صدای الکتریکی زیاد و ولتاژ ناپایدار واقعاً تأثیر منفی بر قابلیت اطمینان موتورهای کوچک با سرعت بالا میگذارد. هنگامی که جریان ریپل در سیستمهای فاقد فیلتر مناسب از ۵٪ بیشتر شود، مشکلات اعوجاج هارمونیکی ایجاد میشود. این موضوع منجر به ایجاد میدانهای مغناطیسی در خلاف جهت چرخش داخل موتور میشود که باعث افزایش تا ۴۰٪ ارتعاشات و همچنین افزایش دمای هسته بین ۱۵ تا ۲۰ درجه سانتیگراد میشود، مطابق آزمونهای مختلف کیفیت توان. کنترل ضعیف ولتاژ همچنین عملکرد بلبرینگها را تحت تأثیر قرار میدهد، چرا که تغذیه نامنظم باعث تخریب لایه نازک روغنی میشود که معمولاً آنها را از سایش محافظت میکند. استفاده از م stabilizerهای مناسب ولتاژ همراه با فیلترهای هارمونیکی مانند آنچه شرکت The SteeFog Group برای کارهای موتور DC خود توصیه میکند، حدود ۱۸٪ از تلفات الکتریکی را در حین کار در دورهای بالا کاهش میدهد. نظارت بر سطح ولتاژ در حالی که موتور در حال کار است بسیار مهم میشود، به ویژه زمانی که شتاب ناگهانی رخ میدهد، چرا که این تغییرات سریع میتوانند قطعات کموتاتور در موتورهای کوچک DC را تقریباً بلافاصله از بین ببرند، در صورت عدم نظارت دقیق.
نگهداری پیشبینانه برای حفظ قابلیت اطمینان در موتورهای کوچک با سرعت بالا بسیار مهم است. سه روش تشخیصی مکمل، شناسایی زودهنگام نقصها را فراهم میکنند:
تعیین معیارهای عملکرد اولیه در زمان راهاندازی، شناسایی ناهنجاریها را آسان میکند. زمانی که همراه با تحلیل روند به کار رود، این ابزارها امکان مداخله هدفمند مانند تنظیم مجدد محور، روغنکاری مجدد یا تعویض فیلتر را قبل از بروز اختلال در عملکرد فراهم میکنند.
یک برنامه نگهداری ساختاریافته بهطور قابل توجهی عمر مفید موتور مینی را از طریق سه روش مبتنی بر شواهد افزایش میدهد:
| وظیفه | فرکانس | تأثیرگذار |
|---|---|---|
| 윤활 베어링 | فصلی (یا طبق دستور سازنده) | کاهش ۴۰ درصدی اصطکاک |
| تمیز کردن تهویه | ماهانه | پیشگیری از ۳۴ درصد خرابیهای ناشی از گرما |
| آزمایش برق | هر دو سال یک بار | شناسایی تخریب عایق قبل از وقوع خرابی |
افزودن تجهیزات حفاظتی در برابر اضافهبار مانند محافظهای حرارتی، رلههای نظارت بر جریان و رلههای الکترونیکی حفاظت از موتور فقط یک روش خوب نیست، بلکه برای هر سیستمی که با سرعت متغیر کار میکند یا بارهای متغیر را مدیریت میکند، کاملاً ضروری است. بدون این اقدامات ایمنی، موتورها به راحتی میتوانند در صورت نوسانات ولتاژ، قطع فاز یا قفل شدن، بسوزند. تأمین مناسب توان نیز اهمیت دارد: آیا باید از تغذیه AC یا DC استفاده کرد؟ چه روندی برای تحمل ولتاژ ±۱۰٪ وجود دارد؟ این جزئیات تفاوت بزرگی در راهاندازی بدون مشکل سیستمها ایجاد میکنند. اعداد و ارقام نیز دروغ نمیگویند. واحدهایی که این نوع حفاظت را پیادهسازی میکنند، به طور متوسط حدود ۶۰٪ کاهش در توقفهای غیرمنتظره تجربه میکنند و هزینههای زیادی را در تعویض قطعات صرفهجویی میکنند. علاوه بر این، گشتاور حتی در شرایط سخت کاری نیز ثابت باقی میماند که به معنای عملکرد بهتر در کل است.
دمای بالای محیط، تهویه نامناسب، عدم هممحوری مکانیکی و استفاده از منابع تغذیه نادرست از عوامل کلیدی مشکلات اضافهگرمایی و نویز هستند.
تعمیر و نگهداری منظم از جمله روانکاری بلبرینگها، تمیز کردن تهویه و حفاظت در برابر بار اضافی میتواند به طور قابل توجهی احتمال خرابیهای مکانیکی را کاهش دهد.
منبع تغذیه مناسب اطمینان حاکم است که موتورها در محدوده مشخصات طراحیشده خود کار کنند و از این طریق احتمال اضافهگرمایی و کاهش بازده را کاهش میدهد.
تحلیل ارتعاشات، تصویربرداری حرارتی و نظارت صوتی ابزارهای عالی برای تشخیص زودهنگام نقصها در موتورهای کوچک هستند.
موجریلی ولتاژ و ورودی نامنظم میتواند منجر به افزایش ارتعاشات، اضافهگرمایی و کاهش بازده در موتورهای کوچک شود.
2024 © شرکت موتور میکرو جیکسین شنتن - سیاست حریم خصوصی