علت داغ شدن موتور سه فاز چیست؟ پاسخ کارشناسی

داغ شدن موتور سه فاز مسئله ای جدی در سیستم های صنعتی و تاسیساتی است که در صورت بی توجهی می تواند به توقف ناگهانی خط تولید و هزینه های سنگین تعمیر منجر شود. زمانی که موتور در شرایط غیر استاندارد کار می کند افزایش حرارت به عنوان اولین نشانه از وجود مشکل ظاهر می شود و در بسیاری از موارد این گرمای بیش از حد نتیجه مجموعه ای از عوامل فنی و محیطی است.

دلایل داغ شدن موتور سه فاز ممکن است به نحوه نصب، کیفیت برق ورودی، تهویه نامناسب یا حتی شرایط کاری ناپایدار مربوط باشند عواملی که هر کدام می توانند در طول زمان باعث کاهش کارایی، تخریب عایق ها و نهایتاً سوختن کامل موتور شوند. بنابراین درک دقیق منشأ حرارت و بررسی منظم وضعیت عملکرد موتور کلید پیشگیری از خرابی های پرهزینه و افزایش طول عمر تجهیزات است.

دلایل داغ شدن موتور سه فاز کدام اند؟

داغ شدن الکتروموتور سه فاز از مشکلات رایجی است که در صنایع مختلف مشاهده می شود و معمولاً نشانه ای از وجود نقص در عملکرد الکتریکی یا مکانیکی سیستم است. این پدیده می تواند به کاهش راندمان، آسیب به عایق ها و در نهایت از کار افتادن کامل موتور منجر شود. درک دلایل مختلف داغ شدن موتور سه فاز کمک می کند تا با اقدامات پیشگیرانه از بروز خرابی های ناگهانی و هزینه های سنگین تعمیر جلوگیری شود. در ادامه مهم ترین عوامل مؤثر بر افزایش دمای موتور سه فاز را بررسی می کنیم.برای اطلاع از قیمت الکتروموتور تک فاز می توانید با کارشناسان ما تماس بگیرید.

اضافه بار الکتریکی

یکی از اصلی ترین عوامل داغ شدن موتور سه فاز وارد شدن بار بیش از ظرفیت نامی آن است. زمانی که موتور مجبور است توانی بیشتر از حد طراحی خود تولید کند جریان عبوری از سیم پیچ ها افزایش یافته و در نتیجه حرارت زیادی درون آن ها ایجاد می شود. تداوم این وضعیت موجب تخریب عایق سیم پیچ ها و افت راندمان موتور می گردد. استفاده از تجهیزات حفاظتی مانند فیوز مناسب و رله حرارتی می تواند از بروز این مشکل جلوگیری کند.

تهویه ناکافی یا گرفتگی مسیر خنک کاری

موتورهای سه فاز برای عملکرد صحیح نیازمند گردش آزاد هوا هستند. در صورتی که مسیر ورود یا خروج هوا به دلیل گرد و غبار، روغن یا آلودگی مسدود شود گرمای تولیدی داخل موتور به درستی دفع نمی شود. این موضوع به مرور سبب افزایش دما و آسیب به اجزای داخلی مانند بلبرینگ ها و سیم پیچ ها می شود. تمیز کردن دوره ای فیلترها و فن خنک کننده یکی از راه کارهای ساده اما مؤثر برای پیشگیری از این مسئله است.

نوسان یا نامتعادلی ولتاژ

نامتعادلی ولتاژ میان فازها باعث می شود جریان عبوری از هر سیم پیچ یکسان نباشد و یکی از فازها بیشتر از سایرین گرم شود. این وضعیت علاوه بر افزایش حرارت موجب ایجاد ارتعاشات غیرطبیعی و کاهش عمر موتور خواهد شد. بررسی منظم ولتاژ ورودی و استفاده از سیستم های حفاظتی می تواند این خطر را به حداقل برساند.

مشکلات مکانیکی مانند گیرکردن یاتاقان ها

خرابی یا گیرکردن یاتاقان ها یکی دیگر از دلایل شایع داغ شدن موتور سه فاز است. هنگامی که یاتاقان ها به درستی روانکاری نشده باشند یا فرسوده شوند اصطکاک بین قطعات افزایش یافته و بار مکانیکی بیشتری به موتور وارد می شود. این افزایش بار حرارت زیادی تولید کرده و در نهایت باعث اختلال در عملکرد موتور می شود. روانکاری منظم و تعویض به موقع یاتاقان ها برای جلوگیری از این مسئله ضروری است.

نصب و تراز نبودن موتور

اگر موتور در هنگام نصب به درستی تراز نشود یا محور آن با دستگاه متصل هماهنگی نداشته باشد ارتعاشات شدید و اصطکاک اضافی ایجاد می شود. این ارتعاشات علاوه بر آسیب به بخش های مکانیکی دمای موتور را به طور محسوسی افزایش می دهد. نصب دقیق و استفاده از پایه های ضد لرزش از بروز این مشکل جلوگیری می کند.

جریان های گردابی و کیفیت پایین برق شبکه

در برخی شرایط وجود جریان های گردابی ناشی از طراحی نامناسب یا کیفیت پایین برق ورودی باعث تولید گرمای اضافی در بدنه موتور می شود. این جریان ها به ویژه در محیط های صنعتی با تجهیزات پرقدرت بیشتر دیده می شوند و می توانند موجب افت راندمان موتور گردند. استفاده از تجهیزات تنظیم ولتاژ و فیلترهای مناسب برای برق ورودی در کاهش این اثر مؤثر است.

فرسودگی عایق سیم پیچ ها

یکی از دلایل پنهان ولی مهم در داغ شدن موتور سه فاز که اغلب در بررسی های اولیه نادیده گرفته می شود، فرسودگی یا تخریب عایق سیم پیچ ها است. زمانی که عایق سیم ها در اثر گذر زمان، رطوبت یا تماس با مواد شیمیایی آسیب می بیند مقاومت الکتریکی کاهش یافته و جریان های نشتی درون سیم پیچ ها به وجود می آید.

این جریان ها حرارت موضعی تولید کرده و با گذشت زمان گرمای ایجاد شده می تواند منجر به سوختن کامل سیم پیچ شود. استفاده از سیم پیچ با کیفیت بررسی دوره ای مقاومت عایقی و خشک نگه داشتن محیط موتور از مهم ترین روش های پیشگیری از این مشکل هستند.

فرکانس نامناسب برق ورودی

اگر موتور سه فاز با فرکانسی غیر از مقدار استاندارد طراحی شده خود کار کند تعادل میان میدان مغناطیسی و گشتاور خروجی به هم می خورد. این اختلال باعث ایجاد نوسان در بار الکتریکی و مکانیکی شده و در نتیجه حرارت اضافی در هسته و سیم پیچ ها تولید می شود.

در بسیاری از کارخانه ها این مشکل به دلیل عملکرد نادرست مبدل های فرکانس (اینورترها) یا تغییرات ناگهانی در شبکه برق رخ می دهد. استفاده از درایوهای باکیفیت و تنظیم دقیق فرکانس کاری می تواند از بروز این نوع گرمایش جلوگیری کند.

کارکرد طولانی مدت بدون توقف

حتی اگر موتور در شرایط ایده آل و با بار مجاز کار کند استفاده مداوم و بدون استراحت در طول شبانه روز باعث افزایش حرارت تجمعی در بدنه و سیم پیچ ها می شود. موتورهای صنعتی برای دوره های کاری مشخصی طراحی می شوند و تجاوز از این محدودیت منجر به افزایش دمای تدریجی و در نهایت کاهش عمر مفید تجهیزات می شود. برنامه ریزی مناسب برای توقف های کوتاه مدت و خنک شدن موتور راهکاری ساده و مؤثر برای پیشگیری از این نوع داغی است.

کیفیت پایین سیم پیچ یا مونتاژ غیراصولی

در برخی موارد داغ شدن موتور سه فاز به دلیل کیفیت پایین مواد اولیه یا خطا در فرآیند مونتاژ داخلی آن رخ می دهد. اگر در هنگام سیم پیچی چیدمان فاصله بین سیم ها یا نوع لاک استفاده شده استاندارد نباشد مقاومت داخلی و تلفات حرارتی موتور افزایش پیدا می کند.

همچنین اتصالات نادرست یا شل بودن ترمینال ها باعث ایجاد نقطه های داغ (Hot Spot) در مدار می شود. انتخاب موتورهای باکیفیت از برند های معتبر و تست کامل پس از نصب می تواند از بروز چنین مشکلاتی جلوگیری کند.

رطوبت و شرایط محیطی نامناسب

محیط های مرطوب، گرم یا دارای گرد و غبار زیاد یکی از اصلی ترین دشمنان موتورهای سه فاز هستند. رطوبت می تواند به درون سیم پیچ ها نفوذ کرده و موجب کاهش مقاومت عایقی شود در حالی که گرد و غبار مسیر خنک کاری را مسدود می کند و دمای کاری موتور را بالا می برد. برای پیشگیری از این مسئله باید از پوشش های حفاظتی، سیستم های تهویه مناسب و تابلوهای مقاوم در برابر رطوبت استفاده شود.

تنظیم نبودن کوپلینگ یا شفت موتور

زمانی که کوپلینگ میان موتور و دستگاه متصل به درستی تراز یا تنظیم نشده باشد نیروهای جانبی و ارتعاشات اضافی به محور موتور وارد می شود. این نیروها موجب افزایش اصطکاک در یاتاقان ها و افزایش حرارت در بخش های مکانیکی می گردند. کنترل دقیق تراز و هم محوری شفت در زمان نصب و سرویس های دوره ای نقش بسزایی در کاهش حرارت و افزایش عمر مفید موتور دارد.

استفاده از کابل های نامناسب یا طولانی

یکی از عوامل تأثیرگذار در داغ شدن موتور سه فاز استفاده از کابل هایی است که مقطع آن ها با جریان مورد نیاز موتور هم خوانی ندارد. زمانی که کابل نازک تر از حد استاندارد انتخاب شود یا طول آن بیش از اندازه باشد مقاومت مسیر افزایش یافته و افت ولتاژ در طول سیم اتفاق می افتد.

این افت ولتاژ باعث می شود موتور جریان بیشتری بکشد تا توان مورد نیاز خود را تأمین کند در نتیجه گرمای زیادی در سیم پیچ ها تولید می شود. انتخاب کابل با مقطع مناسب و کوتاه نگه داشتن مسیر تا حد امکان از بروز این نوع گرمایش جلوگیری می کند.

عملکرد نادرست خازن ها در موتورهای دارای اصلاح ضریب توان

در موتورهایی که از خازن برای بهبود ضریب توان استفاده می شود عملکرد نامناسب یا خرابی خازن می تواند منجر به افزایش دمای موتور گردد. اگر خازن بیش از حد کوچک یا بزرگ انتخاب شده باشد توازن بین توان اکتیو و راکتیو به هم می خورد و جریان اضافی در مدار شکل می گیرد. این جریان باعث افزایش حرارت در سیم پیچ ها می شود. بررسی دوره ای سلامت خازن ها و تنظیم صحیح آن ها متناسب با بار موتور اهمیت بالایی دارد.

ورود گرد و غبار یا ذرات خارجی به داخل موتور

وجود گرد و غبار، براده فلز یا رطوبت داخل محفظه موتور نه تنها مسیر تهویه را مسدود می کند بلکه می تواند به صورت مستقیم موجب اصطکاک و سایش در اجزای چرخان شود. این مواد با جذب حرارت دمای محیط داخلی موتور را بالا برده و موجب تخریب عایق سیم پیچ ها می گردند. استفاده از فیلترهای مناسب، نظافت منظم محیط و سرویس دوره ای از راهکارهای پیشگیری از این نوع داغ شدن است.

کارکرد موتور در بارهای نوسانی یا متغیر

در بسیاری از کاربرد های صنعتی موتور به طور مداوم تحت بار ثابت قرار ندارد و مدام بین حالت های سبک و سنگین تغییر می کند. این نوسانات در بار باعث افزایش تلفات الکتریکی و حرارتی می شود زیرا موتور در هر بار تغییر شرایط باید جریان بیشتری برای جبران اختلاف توان مصرف کند.

چنین شرایطی به ویژه در سیستم هایی مانند پمپ ها یا کمپرسورهایی که به طور پیوسته قطع و وصل می شوند باعث افزایش دمای موتور خواهد شد. استفاده از اینورتر یا کنترل کننده دور برای تنظیم سرعت موتور می تواند این مشکل را به خوبی برطرف کند.

طراحی نامناسب سیستم خنک کننده یا انتخاب اشتباه موتور برای محیط کاری

در برخی موارد موتور سه فاز برای شرایط محیطی خاصی طراحی نشده است و در محیطی با دمای بالا یا رطوبت زیاد مورد استفاده قرار می گیرد. در چنین شرایطی حتی اگر موتور سالم باشد به دلیل ناکافی بودن ظرفیت خنک کنند گی به تدریج داغ می کند. انتخاب موتور متناسب با شرایط کاری (مثلاً موتورهای IP55 برای محیط های مرطوب یا غبارآلود) و بررسی سیستم تهویه محیط می تواند از این نوع مشکلات جلوگیری کند.

خرابی فن خنک کننده

فن خنک کننده یکی از اجزای کلیدی در حفظ دمای نرمال موتور است. در صورتی که پره های فن شکسته، شل یا مسدود شوند هوای کافی برای خنک کردن سیم پیچ ها تأمین نخواهد شد و حرارت در داخل محفظه تجمع پیدا می کند. این موضوع یکی از ساده ترین اما شایع ترین دلایل افزایش دمای موتور است. بازبینی منظم عملکرد فن و تمیز کردن آن در بازه های زمانی مشخص از اهمیت زیادی برخوردار است.

لرزش بیش از حد موتور در حین کار

لرزش های مداوم یا شدید علاوه بر آسیب مکانیکی سبب افزایش حرارت در نقاط اتصال، یاتاقان ها و حتی سیم پیچ ها می شود. این لرزش ها معمولاً ناشی از نامیزانی محور، نصب نادرست یا خرابی اجزای داخلی هستند. تنظیم دقیق تراز استفاده از پایه های ضد لرزش و بررسی تعادل محور از روش های مؤثر در کاهش لرزش و جلوگیری از داغ شدن موتور است.