گزارش کارآموزی سیم پیچی ، عیب یابی و تعمیر انواع موتور های الکتریکی در کارگاه سیم پیچی امین

موتورهای القاء تکفاز (انشعابی)

1- قسمت های اساسی موتور

موتور القاء تکفاز[1] موتور جریان متناوبی که با قدرت کسر اسب بخار که در ماشین های شستشو، مشعل های الکتریکی و پم های کوچک مورد استفاده قرار می گیرد. این موتور دارای 4 قسمت اساسی است که عبارتند از:

قسمت گردنده بنام روتور

قسمت ثابت یا استاتور

سپرهای طرفین که به وسیله پیچ و مهره به بدنه موتور بسته می شوند.

یک کلید گریز از مرکز که در داخل موتور قرار دارد.

شکل 1-2 یک موتور القاء تکفاز انشعابی

انجمن ملی سازندگان وسائل برق (NEMA) موتور القاء انشعابی را به صورت موتور القاء تکفازی تعریف می کنند که با سیم پیچی کمکی مجهز شده که نسبت به سیم پیچی اصلی از نظر مغناطیسی فاصله داشته و با آن موازی است.

1-2- روتور

روتوری که در شکل 2-2 نشان داده شده است شامل سه عنصر اصلی می باشد، یکی از این عناصر هسته ای است که از ورق های مرغوب ساخته شده و هسته مورق نام دارد. عنصر دیگر محوری است که هسته مورق روی آن قرار گرفته و فشرده شده است، عنصر سوم سیم پیچی قفس سنجابی است که از میله های مسی در دو طرف هسته بهم وصل شده اند. در بسیاری از موتور روتور از آلومینیوم ریخته شده تکه تشکیل می یابد. این روتور در شکل 2-2 نشان داده شده است.

شکل 2-2 روتور القاء تکفاز معمولی

2-2- استاتور

استاتور موتور القاء تکفاز از یک هسته آهعنی مورق با شیارهای نیمه بسته، یک بدنه فولادی یا جدنی که هسته آهنی داخل آن فشرده (پرس) شده و دو سیم پیچی از سیم های مسی عایق دار که درون شیارهای استاتور پیچیده شده تشکیل می یابد. این دو سیم پیچی بنام سیم پیچی اصلی (R.W) و سیم پیچی راه اندازی یا کمکی یا استارت (S.W) خوانده می شوند. در شکل 3-2 نمای ظاهری استاتور و در شکل 4-2 مدار دو سیم پیچی نشان داده شده است. در حالت راه اندازی هر دو سیم پیچی به خط تغذیه وصل می شوند بعد از اینکه موتور به سرعت معینی می رسد، سیم پیچی راه اندازی به طور خودکار توسط کلید گریز از مرکز از خط تغذیه قطع می گردد.

شکل 3-2 استاتور موتور القاء تکفاز معمولی

شکل 4-2 مدار دو سیم پیچی موتور القاء تکفاز انشعابی و کلید گریز از مرکز در حالت عادی کار

3-2- سپرها (درپوش های دو طرف موتور)

سپرهای دو طرف استاتور که یکی از آنها در شکل 5-2 نشان داده شده است، به وسیله پیچ و مهره به بدنه استاتور بسته شده اند و روتور را در جای خود نگه می دارند. سوراخ های سپرها که محور روتور در آنها جای می گیرد به یاطاقان ساچمه ای یا ماسوره ای (بوش) مجهز شده است. این سپرها وزن روتور را تحمل نموده و آنرا در وسط استاتور دقیقاً تمرکز داده و گردش روتور را بدون لغزیدن روی استاتور اجازه می دهد.

شکل 5-2 یک سپر موتور القاء تکفاز انشعابی همراه با قسمت ثابت کلید

4-2- کلید گریز از مرکز

کلید گریز از مرکز در داخل موتور قرار گرفته است و کار آن قطع سیم پیچی راه اندازی بعد از سرعت گرفتن روتور است. نوع معمولی آن از دو قسمت اصلی تشکیل یافته که یک قسمت آن ساکن (شکل 5-1 و 6-1) و قسمت دیگر آن گردان می باشد.

شکل 6-2 دو نوع از قسمت ثابت کلید گریز از مرکز که شامل یک بدنه U شکل است و روی جعبه ترمینال سوار می شود

قسمت ساکن کلید گریز از مرکز طبق شکل 5-2 در سپر جلوئی موتور قرار گرفته و دارای دو کنتاکت است که مانند کلید تک پل عمل می کند در بعضی موتورهای جدیدتر این کلید روی بدنه استاتور سوار شده است، قسمت گردان کلید گریز از مرکز مطابق شکل 7-2 روی روتور قرار گرفته است.

شکل 7-2 قسمت گردان یک کلید گریز از مرکز

عمل کلید گریز از مرکز با مراجعه به شکل 8-2 به این ترتیب است. وقتی موتور در حال سکون است دو کنتاکت قسمت ساکن کلید با فشار قسمت گردنده بسته است. تقریباً در حدود 75 درصد سرعت روتور فشار قسمت گردنده کلید روی کنتاکت ها کم شده و باعث باز شدن آنها می گردد و به این ترتیب سیم پیچی راه اندازی بطور خود کار از مدار خارج می شود.

2- طرز کار موتور القاء تکفاز

عموماً در یک موتور القاء تکفاز سه سیم پیچی جداگانه وجود دارد که برای کار رضایت بخش موتور لازم می باشند. یکی از این سیم پیچی ها روی روتور است و بنام سیم پیچی قفس سنجابی معروف می باشد. دو تای دیگر روی استاتورند که در شکل 13-2 نشان داده اند. هر کدام از این سیم پیچی ها دارای 4 قسمت یا 4 قطب می باشند.

شکل 13-2 دو سیم پیچی موتور القاء تکفاز انشعابی چهار قسمت یا 4 قطب هر سیم پیچی را در نظر بگیرید

1-2- سیم پیچی قفس سنجابی

سیم پیچی قفس سنجابی از تعدادی میله های مسی ضخیم تشکیل شده که داخل شیارهای هسته آهن مورق جای گرفته اند. دو انتهای میله ها به حلقه های مسی ضخیم جوش داده شده اند تا مدار الکتریکی آنها بسته باشد. بیشتر موتورهای القاء تکفاز سیم پیچی آلومینیومی ریخته ای روی روتور دارند.

2-2- سیم پیچی های استاتور

سیم پیچی های استاتور شامل:

یک سیم پیچی مرکب از سیم های مسی عایق دار که عموماً در ته شیارهای استاتور جای گرفته و سیم پیچی اصلی یا کار موتور نام دارد.

سیم پیچی مسی با عایق خوب که معمولاً روی سیم پیچی اصلی قرار می گیرد و بنام سیم پیچی راه اندازی یا کمکی یا استارت معروف است، این دو سیم پیچی بطور موازی بسته شده اند. در هنگام راه افتادن موتور هر دو سیم پیچی استاتور مطابق شکل (a) 14-2 به خط تغذیه وصل می شوند. در حدود 75 درصد سرعت کامل موتور کلید گریز از مرکز باز می شود طبق شکل (b) 14-2 سیم پیچی راه اندازی از مدار خارج می گردد و باعث می شود که موتور فقط با سیم پیچی اصلی خود کار کند.

شکل 14-2 تغییر مدار موتور تکفاز ناشی از کلید گریز از مرکز

درهنگام راه اندازی جریان عبوری از سیم پیچی های اصلی و راه اندازی باعث ایجاد میدان مغناطیسی داخل موتور می شود. این میدان مغناطیسی دوار بوده و جریان در سیم پیچی روتور القاء می کند که خود باعث اسجاد میدان مغناطیسی دیگر می گردد. این میدان های مغناطیسی طوری در هم ادغام می شوند که روتور را می چرخاند. سیم پیچی راه اندازی در ابتدای راه اندازی جهت ایجاد میدان دوار لارم است. بعد از اینکه موتور راه افتاد دیگر به سین پیچی راه اندازی نیازی نیست که بوسیله کاید گریز از مرکز از مدار خارج می شود.

3- عیب یابی موتور

وقتی موتوری درست کار نکند باید روشی در پیش گرفت که تعیین کند چه تعمیراتی در جهت راه افتادن آن لازم می باشد و آ« انجام یک سری آزمایش است تا عیب واقعی آن کشف گردد. این آزمایش ها به تعمیرکاران کمک کرد که فوری تشخیص دهند که آیا موتور احتیاج به تعیمر جزئی مانند تعریض یاطاقان ها، کلید و کنتاکت ها دارد و یا احتیاج به تعریض تمام یا قسمتی از سیم پیچی دارد.

1-3- روش عیب یابی

اقدامات زیر به ترتیب برای عیب یابی موتور داده شده تا تعیین شود برای راه افتادن موتور چه تعمیراتی لازم است.

ابتدا موتور برای پیدا کردن عیب مکانیکی باز دید کنید، مانند شکسته بودن یا ترک خوردن سپرها، انحراف (خمیدگی) محور روتور، کنتاکت های سوخته و یا شکسته.

یاطاقان های موتور را امتحان کنید. برای اینکار سعی کنید محور را در یاطاقان ها به بالا و پایین حرکت دهید. اگر چنین حرکتی ممکن باشد یاطاقان ها فرسوده است. سپس محور را با دست بچرخانیم تا معلوم شود آیا آزادانه میچرخد یا نه، محوری که آزادانه بچرخد یاطاقان هایش خراب است و یا محورش انحراف (خمیدگی) دارد و یا موتور بدرستی سوار نشده است در هر حالت در صورت اتصال موتور به خط تغذیه احتمالاً فیوز ذوب شونده عمل خواهد کرد.

بعد از اینکه معلوم شد که روتور می تواند آزادانه بچرخد ازمایش بعدی راه اندازی موتور است. خط تغذیه را به ترمینال های موتور وصل کرده و کلید را برای چند ثانیه ببندید، اگر موتور عیب داخلی داشته باشد فیوز پریده و سیم پیچی ممکن است دود کند. یا ممکن است موتور به آهستگی یا با سر و صدا بچرخد و یا اصلاً راه نیفتد چنین پدیده هایی نشان می دهد که موتور عیب داخلی دارد که معمولاً سوختگی سیم پیچی آن می باشد. سپرهای دو طرف استاتور را باز کرده و سیم پیچی سوخته بنظر می آید و بوی سوختگی می دهد.

4- تجدید سیم پیچی موتور القاء تکفاز (تعویض سیم پیچی)

بعد از اینکه آزمایش های فوق نشان داد که سیم پیچی های موتور سوخته و یا شدیداً اتصالی پیدا کرده باید سیم پیچی آنرا تجدید کرد تا دوباره بتواند مورد استفاده قرار بگیرد. قبل از اینکه موتور را باز کنید سپرهای طرفین و بدنه را با یک قلم سمبه علامت گذاری کنید تا سوار کردن مجدد آن به طور صحیح انجام گیرد.

یک علامت سمبه روی سپر جلو و بدنه مجاورش و دو علامت روی سپر عقب و نزدیک بدنه استاتور مانند شکل 15-2 می گذاریم. سپس موتور را پیاده کرده و برای تعمیر آماده نمایید.

کل 15-2 علامتگذاری سپرها و بدنه موتور قبل از باز کردن موتور

تعمیر موتور القاء تکفاز با سیم پیچی معیوب شامل چند کار مجزاست که مهمترین آنها عبارتند از:

گرفتن اطلاعات

در آوردن سیم پیچی ها

عایق کاری سیم پیچی ها

تجدید سیم پیچی

اتصال سیم پیچی

آزمایش سیم پیچی و اتصالات آن

لعاب دادن (لاک زدن) و خشک کردن سیم پیچی

بدست آوردن اطلاعات یکی از مهمترین کارهاست که شامل یادداشت اطلاعات بخصوص *** سیم پیچی کهنه می باشد بطوریکه در هنگام سیم پیچی مجدد اشکالی بروز نکند. این اطلاعات قبل از خارج کردن سیم پیچی استاتور و در اثنای آن ثبت می شود. بهترین روش این است که چنین اطلاعات تا حد امکان قبل از باز شدن موتور بدست آید، اطلاعاتی که باید در مورد سیم پیچی های اصلی و راه اندازی بدست آورد عبارتست از:

1- اطلاعات پلاک مشخصات موتور

2- تعداد قطب ها

3- گام پیچک (فاصله بین دو ضلع پیچک بر حسب تعداد شیار)

4- تعداد دور هر پیچک

5- اندازه (قطر) سیم هر سیم پیچی

6- نوع اتصال (سری یا موازی)

7- محل هر سیم پیچی نسبت به دیگری

8- نوع پیچیدن  سیم پیچی (دستی، قالبی یا کلافی)

9- عایق شیارها از نظر اندازه و نوع آن

10- تعداد شیارها

[1]- به این موتور، موتور بدون خازن یا موتور با قطب کمکی و یا با اختلاف فاز اهمی نیز می گویند.