ما هو اختبار المحركات؟

ما هو اختبار المحركات؟

تم تصميم برامج الصيانة الكهربائية لتعزيز موثوقية المعدات ووقت تشغيلها مع تقليل تكاليف التشغيل. غالبًا ما يكون اختبار المحركات الكهربائية أحد المجالات الأولى التي يجب تقليصها عند خفض النفقات. ومع ذلك، تدرك الشركات الذكية أن إهمال برامج الصيانة المناسبة يمكن أن يؤدي إلى خسارة إيرادات بمليارات الدولارات بسبب زيادة تكاليف إصلاح المحركات، ووقت التوقف عن العمل، وعدم الكفاءة في البيئات الصناعية والتجارية.

لماذا يتم إجراء اختبار المحركات الكهربائية؟

بعد فشل المحامل، تعد الأعطال الكهربائية هي السبب الأكثر شيوعًا لفشل المحرك. ولذلك، يعد نظام الاختبار الكهربائي الجيد التخطيط أمرًا بالغ الأهمية لضمان موثوقية المصنع. وفقاً لدراسة أجراها معهد أبحاث الطاقة الكهربائية (EPRI)، فإن 48% من أعطال المحركات تعزى إلى مشاكل كهربائية. وتنقسم هذه الـ 48% أيضًا إلى مشاكل في الدوار (12%) ومشاكل في اللف (36%)، والـ 52% المتبقية بسبب الأعطال الميكانيكية.

 

يمكن أن تساعد أدوات التشخيص المختلفة، مثل أجهزة قياس التيار الكهربائي أو أجهزة استشعار درجة الحرارة أو أجهزة Meggers أو راسمات الذبذبات، في تحديد هذه المشكلات.

 

يمكن أن تنشأ عيوب اللف بسبب التلوث، وتقادم العزل، والحمل الحراري الزائد، وارتفاع الطاقة، والأسلاك / المواد التالفة، وعوامل أخرى. تبدأ هذه العيوب بعبور الطاقة لصدع عازل مثل الرطوبة، والذي يعزل دورة واحدة على الأقل. يؤدي هذا إلى ضغط إضافي وزيادة درجة الحرارة عبر الصدع، مما يؤدي في النهاية إلى فشل اللف.

 

أنواع أخطاء اللف:

- بين المنعطفات في الملف

- بين الملفات في نفس المرحلة

- بين الملفات في مراحل مختلفة

- بين الملف أو الطور والأرض

 

إن تحديد أحد هذه الأخطاء مبكرًا يمكن أن يوفر على منشأتك ساعات لا حصر لها من التوقف ومبالغ كبيرة من المال.

 

ماذا يحدث أثناء اختبار المحرك الكهربائي؟

هناك عدة أنواع من الاختبارات التي يتم إجراؤها على المحركات:

 

اختبار نبضات المحرك الكهربائي

يعد اختبار النبضات جزءًا حيويًا من الصيانة التنبؤية للمحركات الكهربائية. تشمل الأسئلة الرئيسية التي يجب مراعاتها ما يلي:

- هل يمكن أن يؤدي اختبار النبض إلى إتلاف العزل الصحي أو المتدهور؟

- هل يمكن لاختبارات مقاومة التيار المستمر، أو الحث، أو الميجر، أو HiPot اكتشاف عزل ضعيف من الدوران إلى الدوران؟

- بعد الفشل في اختبار النبض، هل يمكن للمحرك ذو العزل الضعيف أن يعمل؟

- هل يمكن للمحركات ذات قصر الدوران أن تستمر في العمل؟

 

تم التحقيق في هذه الأسئلة من خلال إخضاع محرك منخفض الجهد لاختبارات واسعة النطاق حتى حدوث الفشل، متبوعة باختبارات إضافية لاستكشاف تأثيرات اختبار النبض على عزل الدوران بعد انهيار عازل المحرك.

 

اختبار دوران المحرك الكهربائي

تحقق من التدوير عند الاختبار دون الاتصال بالإنترنت باستخدام تقييم دائرة المحرك (MCE). قد تستمر المراوح أو المضخات في الدوران ببطء بسبب السحب أو الرؤوس المشتركة، والتي يمكن أن تؤدي إلى تحريف نتائج الاختبار القياسي عن طريق خلق اختلالات مقاومة واستقرائية أعلى من المعتاد.

 

اختبار المحرك الكهربائي للجرح الدوار

Wound rotor motors have a three-phase winding on the rotor connected to start-up resistors, which provide current and speed control during startup. Failed components in the resistor bank are common and often overlooked during troubleshooting, potentially affecting the motor's overall functionality.

 

Electric Motor Insulation Resistance Testing

Motor insulation has a negative temperature coefficient, meaning resistance decreases as temperature rises. Insulation resistance of a de-energized motor typically decreases after startup but may initially increase as moisture evaporates from the windings. The IEEE43 standard on insulation resistance testing requires temperature correction to 40 degrees Celsius, which can turn acceptable measured resistance into low corrected readings. Space heaters should be considered before sending a motor for refurbishment.

 

Meg-ohm Test

The meg-ohm test, commonly used by engineers, measures insulation resistance. While it plays a valid role, it cannot detect all potential winding faults.

 

PC Tests

Modern test equipment uses PC control for automatic testing and fault diagnosis, eliminating the need for operators to interpret results. The equipment can detect micro arcs and stop the test automatically, storing results in a database for future reference. Automated testing reduces operator error, inconsistency, and the risk of over-voltage.

 

Static or Insulation Testing

Performed with the motor disconnected from the power supply, typically from the motor control cabinet, and must follow a specific test sequence.

 

Winding Resistance Test

Highlights dead shorts, loose connections, and open circuits. Accurate equipment is essential, and resistance values should be corrected to a constant temperature, typically 20 degrees Celsius. The motor temperature should be measured precisely.

 

DC Step Voltage Test

Performed at twice the line voltage plus 1000 volts. Voltage is increased in steps, and leakage current is plotted. A linear plot indicates effective insulation, while a non-linear plot suggests insulation deterioration.

 

DC Hipot Test

Measures leakage current and calculates meg-ohms to determine insulation resistance. Passing values are higher than the minimum accepted, but this test alone may not detect all issues.

 

Surge Test

Used to verify insulation between turns, coils, and phases, typically performed at twice line voltage plus 1000 volts. It detects dead shorts, weak insulation, imbalances, and loose connections by injecting high voltage pulses into each phase.

 

Dynamic Motor Testing or Online Testing

A more recent technology, dynamic motor testing involves measuring voltage and current across the motor's three phases while it operates under normal conditions. This method can identify both electrical and mechanical issues, including power quality problems that may lead to motor overheating.

 

Recommended Tests

Off-line in-Service Motor Tests:

- Stator winding resistive imbalance

- Stator winding insulation resistance (Meg-Ohm checks)

- مؤشر الاستقطاب (PI)

- اختبار الجهد الخطوة

- اختبار الطفرة

 

اختبارات المحركات الاحتياطية:

- على غرار الاختبارات خارج الخط أثناء الخدمة.

 

اختبارات المحركات الجديدة/المجددة:

- على غرار الاختبارات خارج الخط أثناء الخدمة.

 

كيف يتم إجراء اختبار المحرك؟

ثلاث مراحل:

- تحقق من وصلة مصدر الطاقة وشريط الاتصال للمحطة (U، V، W).

- التأكد من جهد مصدر الطاقة واستمرارية اللف بين المراحل باستخدام جهاز متعدد.

- التحقق من مقاومة لف المحرك ومقاومة العزل بأجهزة الاختبار المناسبة.

- قياس أمبيرات التشغيل باستخدام جهاز قياس المشبك.

 

مرحلة واحدة:

- التحقق من قراءات لف المحرك وتحديد الأطراف الكهربائية (مشترك، ابدأ، تشغيل).

- استخدم جهاز قياس العزل للتحقق من مقاومة العزل.

- قياس أمبيرات التشغيل ومقارنتها بقيم اللوحة.

 

جميع الأنواع:

- فحص مظهر المحرك وحالة الجسم وشفرة مروحة التبريد.

- قم بتدوير العمود يدويًا للتحقق من حالة المحمل.

- تسجيل بيانات المحرك من اللوحة .

- التأكد من استمرارية الأرض باستخدام جهاز الأومتر، والتحقق من الفولتية في مصدر الطاقة.

 

فوائد اختبار السيارات

- زيادة وقت التشغيل

- توفير المال

- الحفاظ على الطاقة

- تحسين السلامة