روتور

تست روتور در حالتی که از موتور جدا شده است

طبق مطالب ارائه شده در اینجا، دو متد اساسی برای آزمایش روتور وجود دارد. روتور را می توان در حالت مونتاژ شده یا جدا از موتور تست کرد. تست های حالت دمونتاژ شده بیشتر برای محیط های مراکز خدماتی کاربرد دارند که در ابتدا آن ها را بررسی می کنیم.

بازرسی چشمی روتور

بازرسی چشمی روتور پس از جدا کردن آن از موتور می تواند در همان ابتدا ایراداتی مثل شکستگی محل اتصال میله ها و حلقه های انتهایی را آشکار کند. تمرکز بالای وزنه های تعادلی در یک ناحیه ممکن است نشان دهنده خلأ باشد. اگر در بازرسی اولیه هیچ عیب و نقصی مشاهده نشد، روتور را کاملا تمیز کنید، اما آن را سند بلاست نکنید. سپس فرآیند بازرسی را تکرار کنید.

  • به طور خاص، به دنبال حلقه های انتهایی ترک خورده یا یک حلقه انتهایی ریخته گری که از لمینیشن ها جدا شده است (نشان دهنده میله های شکسته) باشید.
  • نشانه هایی از گرم شدن روتور مثل ذوب شدن و بیرون ریختن آلیاژ تشکیل دهنده قفس سنجاب از شیار های روتور را هم مد نظر بگیرید.
  • حلقه‌های انتهایی و پره‌های روتورهای دایکاستی را از نظر تخلخل یا عیوب ریخته‌گری بررسی کنید.
  • پره های خنک کننده با شکاف روی خطوط جداسازی ریخته گری می تواند نشان دهنده نقص های ناشی از فرآیند ریخته گری باشد.
  • قطر داخلی حلقه انتهایی لمینیشن ها باید از نظر تخلخل بررسی شود. لمینیت های اریب گاهی اوقات در فرآیند تولید جابجا می شوند و به طور جزئی یا کامل شکاف روتور را می بندند.

علائم گرمایش موضعی در امتداد میله های روتور را از نزدیک بررسی کنید.اگر روتور قبلا رنگ آمیزی شده باشد، روی نواحی گرم شده اغلب به صورت لکه های قوسی سیاه شده ای ظاهر می شود که پوشش رنگ شده را “شکسته اند”.

پرسش سوال از متخصص موتور درایو

این علائم سوختگی نشان می دهد که در میله های روتور اتصال با مقاومت بالا یا شکستگی وجود دارد.یک میله کاملا شکسته گاهی اوقات باعث سوختن بخشی از لمینیت ها می شود زیرا جریان از میله شکسته از طریق لمینیت ها به میله های مجاور عبور می کند.در موارد شدید، با روتورهای از پیش ساخته، قوس ناشی از این جریان ممکن است باعث سوختن میله شکسته از بالای شیار خود شود و در نتیجه میله روتور به هسته استاتور ساییده شود.شکل‌های 4 تا 6 خطای میله شکسته را در روتورهای از پیش ساخته نشان می‌دهند.

شکست میله های روتور آلومینیومی
شکست میله های روتور مسی
میله های روتور خارج شده از شیار که به استاتور ساییده شده

ولتاژهای نامتعادل منبع تغذیه موتور می تواند منجر به گرم شدن هسته روتور شود. میله های شکسته روتور نیز می توانند باعث گرم شدن روتور شوند. اگر علت این گرما ولتاژهای نا متعادل باشند تمام سطح لمینیشن های روتور نشانه هایی از گرمای بیش از حد را خواهند داشت که معمولا بصورت یک طیف رنگ آبی نمایان می شود.

دقت کنید که برخی سازندگان بعد از دایکاست، برای حذف آلومینیوم اضافی و شکستن پیوند های احتمالی بین لمینیشن ها و میله ها روی روتورها عملیات حرارتی انجام می دهند. فرآیند عملیات حرارتی منجر به ایجاد رنگ آبی روی لمینیشن های روتور می شود. قبل از اینکه به این نتیجه برسیم که رنگ آبی رنگ نشان دهنده عیب روتور است، روتور را به دقت بررسی کنید تا شواهد دیگری مبنی بر وجود عیب داشته باشید. سطوح موضعی گرم شده نیز باید به دقت بررسی شوند که مطمئن شویم عیب خود روتور باعث آن شده یا عوامل بیرونی (شکل 7).

سوختگی لمینیشن سطح روتور

خطای سیم پیچ استاتور متعاقبا ممکن است منجر به آسیب به هسته روتور شود. بررسی کنید که گرمایش سطح روتور تشخیص داده شده است.

تست ضربه

میله های شکسته ی روتورهای از پیش ساخته شده را می توان با ضربه زدن روی میله ها از یک انتهای حلقه به انتهای دیگر با چکش و پیچ گوشتی تشخیص داد.

برای تشخیص شکستگی میله روتورهای از پیش ساخته شده می توانید به وسیله چکش یا پیچ گوشتی از یک سر تا انتهای میله را ضربه بزنید.

صدای میله های شل یا شکسته با میله های سالم خیلی فرق می کند و قابل تشخیص است. بهترین کارایی این روش زمانی است که دو نفره انجام شود. یک نفر به میله ها ضربه بزند و دیگری حرکت میله ها را تحت نظر بگیرد. حرکت میله را می توان با نگه داشتن پیچ گوشتی دوم روی میله در فاصله 3 تا 4 اینچ (75 تا 100 میلی متر) از محل ضربه زدن حس کرد. شکل 8 یک ترک میله روتور را نشان می دهد که می توانست با آزمایش ضربه ای تشخیص داده شود.

تست نفوذ رنگ

اگر بازرسی بصری هیچ نقصی در روتور نشان نداد و مشکوک به خطای میله شکسته روتور بودید، یک گزینه دیگر انجام تست نفوذ رنگ است. اگر روتور رنگ شده باشد، ممکن است لازم باشد که رنگ را با سند بلاست یا سایر روش های سایشی جدا کنید.

مواد آزمایش نفوذ رنگ در یک کیت آماده شامل پاک کننده، رنگ و سازنده عرضه می شوند. سطح حلقه های انتهایی باید مستقیما با پاک کننده شسته شود.  سطح روتورهای دایکاستی باید تمیز شود و بالای میله های روتورهای از پیش ساخته نیز باید در دسترس باشد. در صورت نیاز به تمیز کردن بیشتر می توان از پشم فولاد یا اسکاچ استفاده کرد. بقیه را با یک پارچه تمیز پاک کنید.پس از خشک شدن پاک کننده، یک لایه رنگ روشن روی نواحی مورد بررسی اسپری کنید. برعکس سطح حلقه های انتهایی ، پاک کننده را مستقیماً روی روتور نریزید. فقط پارچه را مرطوب کنید و رنگ اضافی را پاک کنید.پس از خشک شدن پاک کننده، یک لایه رنگ روشن روی نواحی مورد بررسی اسپری کنید.

اگر در هر میله یا حلقه انتهایی شکاف یا ترک خوردگیوجود داشته باشد، رنگ در آنها جریان می یابد. سپس یک پارچه را با پاک کننده مرطوب کنید و رنگ را پاک کنید. دقت کنید که پاک کننده را مستقیماً روی روتور نریزید. فقط پارچه را مرطوب کنید و رنگ اضافی را پاک کنید.

مرحله نهایی آزمایش نفوذ رنگ، اسپری کردن یک لایه نازک توسعه دهنده روی ناحیه مورد آزمایش است. پس از اعمال توسعه دهنده، هر جا ترک خوردگی ایجاد شده باشد به صورت خطوط رنگی روشنی نمایان می شود. با دقت محل اتصال میله های روتور به حلقه انتهایی را بررسی کنید، به ویژه در روتور های از پیش ساخته.

حلقه های انتهایی معمولا به راحتی قابل بازرسی هستند ولی محل اتصال آن ها به میله های از پیش ساخته شده باید با دقت و ظرافت خاصی بررسی شوند. اتصالات لحیم کاری شده مستعد ترک خوردگی هستند پس آن ها را هم به دقت بررسی کنید.

حلقه های تعادل (بالانس) و سایر سخت افزارها ممکن است حلقه های انتهایی روتور از پیش ساخته را از دید پنهان کنند. در صورت امکان، مواردی را که مانع از دید واضح میله روتور و اتصالات لحیم شده می شوند را بردارید. شکل 8 یک ترک در میله روتور را نشان می دهد که می تواند با آزمایش نفوذ رنگ تشخیص داده شود.

میله های ترک خورده روتور

رنگ های نشان دهنده دما

می‌توان میله‌ها، حلقه‌های انتهایی و لمینیشن های روتور را  با رنگ‌های نشان‌دهنده دما برای تعیین دما در نواحی موضعی پوشش داد. معمولاً به‌جای رنگ آمیزی کل منطقه، رنگ در یک خط، مانند یک نوار، اعمال می‌شود. رنگ‌های مختلفی که هر کدام محدوده دمای متفاوتی را نشان می‌دهند، برای تعیین حداکثر دمایی که قطعه تحمل کرده است، روی یک جزء اعمال می‌شود.

رنگ ها با رسیدن به محدوده ای که برای آن رتبه بندی شده اند تغییر رنگ می دهند.بنابراین بازرسی بعدی شامل تعیین بالاترین محدوده دمای رنگی است که تغییر رنگ داده است.سپس دمایی که قطعه تحت آن قرار گرفته است بین حداکثر دمای آن رنگ و درجه بندی رنگ دمای بالاتر بعدی خواهد بود. برخی از رنگ ها از یک رنگ به رنگ دیگر تغییر می کنند، به عنوان مثال، از زرد به سیاه.رنگ‌های دیگری نیز موجود است که از رنگ پایه به تعدادی رنگ دیگر تغییر می‌کند و محدوده دمایی متفاوتی را نشان می‌دهد.

مناطقی از یک قطعه، به عنوان مثال میله روتور، که بسیار گرمتر از مناطق مجاور همان جزء می شوند، نشان دهنده اتصال با مقاومت بالا است. مناطقی که بسیار خنک تر هستند می توانند نشان دهنده یک مدار باز باشند، مانند یک وقفه در مسیر عادی جریان. طبیعی است که مرکز محوری سطح هسته گرمتر از انتهای آن باشد. این آزمایش مستلزم آن است که موتور دوباره مونتاژ شود و در بار کامل یا نزدیک به آن آزمایش شود و سپس جدا شود تا الگوهای حرارتی را مشاهده و بررسی کرد.

تست اولتراسونیک

می توان حلقه های انتهایی روتورهای دایکاست را برای حفره ها با استفاده از تجهیزات تست غیرمخرب اولتراسونیک آزمایش کرد. این تکنیک بسیار شبیه به روشی است که برای تشخیص ترک در شفت ها استفاده می شود.پراب اولتراسونیک در حاشیه بیرونی یک حلقه انتهایی قرار می گیرد و تا زمانی که کاملاً آزمایش شود در اطراف حلقه حرکت می کند. تراکم بالای وزنه های تعادل در یک ناحیه نیز ممکن است نشان دهنده خلأ باشد.

از آزمایش اولتراسونیک می توان برای کارهایی فراتر از تشخیص حفره ها نیز استفاده کرد. یک تکنیک آزمایشی تا حدی مخرب برای بررسی حفره‌ها این است که میخ‌های نازک را به قسمت‌های مشکوک حلقه‌های انتهایی (یا همچنین میله‌ها) بکشید. شکل 9 یک آزمایش اولتراسونیک شفت را نشان می دهد.پراب به همان صورت روی حلقه انتهایی روتور قرار می گیرد تا تخلخل آن را بررسی کند.

تست اولتراسونیک

تست های الکتریکی

روش‌های آزمایش الکتریکی که می‌توانند برای تشخیص میله‌های شکسته درروتور از پیش ساخته شده یا حفره‌ها در یک روتور دایکاستی مورد استفاده قرار گیرند، عبارتند از تست گرولر، تحریک جریان بالا و اهم‌سنج دیجیتال با مقاومت کم. در حین آزمایش‌های گرولر و تحریک جریان بالا، نکات ایمنی را رعایت کنید.

گرولر

یک گرولر قابل حمل را در کنار روتور قرار دهید (شکل 10)، یا روتور را روی یک گرولر بزرگ قرار دهید (شکل 11)، و یک تکه کاغذ در بالای روتور قرار دهید. به گرولر انرژی بدهید و براده های آهن را روی کاغذ بپاشید. براده های آهن به صورت مغناطیسی به هر یک از میله های روتور در میدان مغناطیسی گرولر کشیده می شوند. در جایی که در یک میله روتور سوراخ (حفره یا عدم پیوستگی) وجود دارد هیچ براده ای وجود نخواهد داشت. تغییر تدریجی در نیروی مغناطیسی ظاهری می تواند ناشی از تفاوت در عرض سطح شیار لمینیت بالای میله باشد.

این وضعیت ممکن است به دلیل ماشینکاری خارج از مرکز سطح روتور باشد و نه به دلیل خطای خود روتور.این فرآیند را تا زمانی که کل سطح روتور آزمایش شود تکرار کنید.در این فرآیند از کاغذ برای جلوگیری از چسبیدن براده ها به روتور پس از قطع برق استفاده می شود.

گرولر

گرولر برای موتورهای بزرگتر

جایگزینی برای استفاده از کاغذ، قرار دادن براده های آهن در یک کیسه پلاستیکی بزرگ و مهر و موم کردن کیسه است. سپس کیسه با براده های آهن پخش در آن را می توان روی روتور قرار داد تا میله های روتور را بپوشاند.

روش دیگر برای شناسایی الگوی میدان مغناطیسی، یک ماده تصویربرداری مغناطیسی (شکل 12) است که در برخی از تامین کنندگان مواد .و لوازم سیم پیچی موجود است. که تصویری از میله های روتور را هنگامی که گرولر انرژی می گیرد، تولید می کند. این ماده حتی پس از قطع برق نیز این تصویر را حفظ می کند. این ماده قابل استفاده مجدد است زیرا هر بار که انرژی می گیرد تصویر جدیدی تولید می شود.

کاغذ تصویربرداری مغناطیسی

تحریک جریان بالا

یک منبع تغذیه تک فاز با جریان بالا مانند تستر هسته یا ترانسفورماتور ولتاژ پایین با جریان بالا می تواند برای تحریک هسته روتور با اتصال سیم های آن به دو سر شفت روتور و عبور جریان از شفت استفاده شود.

جریان باید به اندازه کافی زیاد باشد، صدها تا هزاران آمپر بسته به اندازه روتور، تا همانطور که در بالا برای آزمایش گرولرتوضیح داده شد، باعث شود براده‌های آهن با میله‌های روتور تنظیم شود.اگر جریان بالا برای مدت طولانی تری حفظ شود، معمولاً بین 15 تا 60 دقیقه بسته به اندازه روتور، یک نوار ضعیف یا باز معمولاً منجر به یک نقطه داغ (هات اسپات) می شود.

برای جستجوی نقاط داغ از یک ابزار استفاده کنید، نه از دست خود. اگر روتور میله یا حلقه های انتهایی باز نداشته باشد باید به آرامی و به طور یکنواخت گرم شود. در این روش می توان از دماسنج مادون قرمز یا دوربین مادون قرمز برای شناسایی نقاط داغ استفاده کرد (شکل 13).

تصویربرداری حرارتی

احتیاط: برخی از دستگاه‌های مادون قرمز ممکن است تحت تأثیر قرار بگیرند یا در صورت قرار گرفتن در یک میدان مغناطیسی نتایج اشتباهی به همراه داشته باشند. دستگاه مادون قرمز باید حداقل 3 اینچ (1 متر) از هسته روتور فاصله داشته باشد.

تعمیر الکتروموتور

اهم متر دیجیتال با مقاومت کم ((DLRO)Digital low resistance ohmmeter )

برای تشخیص عیوب روتور می توان از یک اهم متر دیجیتالی با مقاومت کم (DLRO) یا دستگاه پل مقاومت قابل مقایسه نیز استفاده کرد. DLRO یا پل مقاومت جریان DC نسبتا بالایی را تامین می کند و افت ولتاژ را در سرتاسر آیتم مورد آزمایش اندازه گیری می کند.در روتور های دایکاستی برای بررسی مواد دایکاست میله روتور از نظر وجود ترک یا سوراخ، مقاومت میکرو اهم را در هر میله اندازه گیری کنید. مطمئن شوید که پروب های تست به دو سر یک  میله متصل باشند. روتور هایی با شیارهای اریب یا روتورهایی با شیار های زیاد پیدا کردن دو سر یک میله خاص را دشوارتر می کند.

وجود سوراخ یا ترک در یک میله مقاومت آن را افزایش می دهد و در نتیجه باعث انحراف آن از مقدار متوسط مقاومت میله می شود. تغییر بیش از 5٪ از میانگین دلیل مشکوک بودن به شکستگی است. اگر تغییرات بیش از 5 % از میانگین مقدار مقاومت مشاهده شد، آن میله مشکوک به ترک ، شکستگی یا تخلخل می باشد.

برای بررسی تخلخل یا ترک در یک حلقه انتهایی، مقاومت هر حلقه انتهایی را از میله ای به میله دیگر با یک اهم متر با مقاومت کم بررسی کنید.تست‌های مقاومت میله و حلقه انتهایی را می‌توان با گرم کردن روتور با حرارت دادن در کوره، انجام داد تا خطاهایی را که ممکن است مربوط به انبساط حرارتی باشد، تشخیص دهد.

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *