تست سیم پیچ موتور سه فاز با اهم متر

انواع مختلفی از الکتروموتورهای جریان متناوب وجود دارند که هر کدام مشخصات مکانیکی و عملکردی متفاوتی دارند. متداول ترین نوع آنها موتورهایی هستند که آنها را اصطلاحا قفس سنجابی می نامند. به این دلیل قفس سنجابی نامیده می شود که روتور آنها شبیه چرخ دواری است که در قفس همستر یا سنجاب وجود دارد. یک موتور قفس سنجابی نوعی دارای شش اتصال سر سیم در جعبه اتصالات که سر و ته سه سیم پیچ های سه فاز هستند، می باشد. اگر کسی بخواهد با یک موتور AC سه فاز کار کند، دانستن نحوه اتصالات برای اتصال ستاره و یا مثلث موتور و اینکه چگونه یک ایراد الکتریکی را پیدا کند، خیلی مهم است. اساسا سیم پیچ های موتور می توانند دچار چهار ایراد زیر گردند؛

• سیم پیچ قطع شده (مقاومت سیم پیچ نامحدود)
• سیم پیچ اتصال کوتاه شده (مقاومت سیم پیچ صفر یا کمتر از مقدار معمول)
• نشت سیم پیچ به زمین یا بدنه (جریان نشتی از یک سیم پیچ به زمین/خنثی)
• تعداد دو یا بیشتر از سیم پیچها به یکدیگر اتصال کوتاه شده اند (جریان نشتی از یک سیم پیچ به سیم پیچ دیگر برقرار است)

تمامی مشکلات گفته شده در بالا را می توان با یک اهم متر ساده عیب یابی کرد. قبل از هر کاری شما نیاز دارید که بدانید بوبین ها چگونه به شش ترمینال موجود در تخته ترمینال متصل شده اند. در اینجا یک عکس یک موتور به عنوان نمونه ارائه شده است.

همانگونه که می توانید ببینید، در واقع شش ترمینال محل اتصال در دو ردیف چیده شده اند. از آنجاییکه هر سیم پیچ یک سر و یک ته دارد، قابل فهم است که این شش اتصال می توانند به سه جفت تفکیک شوند، که هر جفت به سر و ته یک سیم پیچ متصل شده اند. شاید منطقی به نظر برسد که این سه جفت اتصال به شیوه قائم بر روی هم قرار بگیرند، اما این کار را در عمل انجام نمی دهند. در موتورها اتصالات مطابق الگوی متقاطع زیر است.

شاید شما متعجب شوید که چرا سیم پیچها به صورت متقاطع به پایه ترمینالها متصل شده اند و بطور عمود قرار نگرفته اند. پاسخ ساده است: برای اینکه بتوان به آسانی با پلهای مسی اتصال ثابت ایجاد کرد.. اتصال دائمی هنگامی استفاده می شود که موتور به صورت ستاره یا مثلث متصل می شودو فرض بر این است که نحوه اتصال آن در حین کارکرد موتور تغییر نمی کند. این حالت معمولا در هنگامی استفاده می شود که موتور کوچک بوده ( کوچکتر از 3.5 کیلووات) و یا اینکه موتور با یک اینورتر یا انواع دیگری از راه اندازهای الکترونیکی راه اندازی می شود. یک اتصال دایمی در تخته ترمینال با استفاده از 2 یا 3 عدد پل فلزی انجام می شود.

برای مثال فرض کنید که موتور به صورت ستاره متصل شده است، در اتصال ستاره، برق سه فاز (R-S-T) به یکی از سرهای هر سیم پیچ سه فاز متصل شده است. و سرهای دیگر سیم پیچ در یک نقطه مشترک به همدیگر متصل (اتصال کوتاه) شده اند. اتصال ستاره را به آسانی می توان با پل زدن اتصالات افقی بالایی به یکدیگر در جعبه اتصالات موتور ایجاد کرد. در این حالت فازهای مختلف (R,S,T) به دیگر سرهای سطر افقی متصل می شوند. لطفا به شماتیک و توضیحات ارائه شده در شکل زیر توجه کنید.

حال فرض کنید که موتور به صورت مثلث متصل شود. در اتصال مثلث، انتهای هر سیم پیچ به شروع سیم پیچ دیگر متصل می شود. سیم پیچهای در یک محیط دایره متصل می شوند، و بدین سان سه تا گره تشکیل می شود. آنگاه سه فاز را به این گره ها متصل می کنند. اتصال مثلث به آسانی با اتصال پلها به طور عمود در هر ستون تخته ترمینال در جعبه اتصالات انجام می شود.

نکته آخری که باید ذکر شود این است که: هر سه سیم پیچ دارای مقاومت یکسان هستند. البته فهم دلیل آن خیلی راحت است و در اینجا توضیحات بیشتری ارائه نمی گردد.

چک کردن سیم پیچی موتوری که هنوز متصل نشده است.

عدم اتصال موتور به این معنا است که هیچ پل مسی در پایانه ها به صورت مثلث یا ستاره متصل نیست. و پلها از ترمینال جدا شده اند. همه کاری که شما باید انجام دهید این است که سر و ته هر سیم پیچ را پیدا کنید. اتصالات را مطابق شکل زیر شماره گذاری می کنیم.

فرض کنید که شما از پایانه 1 شروع کرده اید و قصد دارید سر جفت آن را پیدا کنید. شما پروب اول اهم متر را به پایه 1 متصل می کنید، و سپس پروب دیگر اهم متر را به پایه های A, B, C و 2, 3 و زمین (بدنه موتور) متصل کنید. اگر موتور مشکلی نداشته باشد، شما باید بین همه پایه ها و زمین ، به جزء یکی از پایه ها مقاومت بی نهایت را داشته باشید. این پایه نمی تواند پایه یا اتصال A باشد.چون همان طور که گفتیم سیم پیچها با الگوی متقاطع متصل شده اند.

در ادامه شما همین فرآیند را تکرار کنید اما در این تکرارها پروب اول اهم متر را به پایه 2 متصل کنید و پروب دوم اهم متر را به پایه های A، B، C، 3 و زمین متصل کنید. توجه داشته باشید که نیاز به تست مجدد بین 2 و 1 ندارید چونکه این کار را قبلا انجام داده اید. مجددا، باید مقاومت بی نهایت را بین همه پایه ها و زمین به جزء یک پایه مشاهده کنید. این پایه نمی تواند معکوس پایه 2 (که پایه B است) باشد و همچنین نمی تواند پایه ای باشد که در اندازه گیری های قبلی پیدا کردیم.

در نهایت، شما مشابه همین فرآیند را با پروب نخست بر روی پایه 3 انجام دهید و پروب دوم بر روی پایه های A، B، C و زمین. حالا، شما می دانید که کدام یک از این سه با سر سیم شماره 3 جفت هستند. اگر برای مثال شما کشف کردید که ترمینال B با سر سیم ترمینال 1 و ترمینال C با 2 و بدیهی است A با 3 جفت هستند.

علاوه بر این شما می توانید مقاومت بین اتصال جفت سر سیمها مختلف را با یکدیگر مقایسه کنید. اگر مساوی با هم بودند موتور شما احتمالا سالم و بی عیب است. تلرانس 5% (و گاهی 10%) معمولا پذیرفتنی است. اگر اختلاف بیشتر باشد می تواند به این معنی باشد که قسمتی از سیمهای بوبین اتصال کوتاه شده اند و از اینرو طول کلی سیم پیچ کوتاه تر شده است. یافتن مشکل این چنین موتوری بسیار سخت و زمان بر است. معمولا، در موتوری که دارای سیم پیچ با حلقه های اتصال کوتاه شده است، پس از مدت کوتاهی سیم پیچی اتصال کوتاه شده آن کاملا تخریب خواهد شد.

خلاصه

• شما فقط باید مقاومت یکسانی بین سه جفت سر سیم مشاهده کنید.
• این سه جفت سر سیم باید به صورت متقاطع همانگونه که قبلا توضیح داده شد متصل شده باشند.
• بایستی بین جفت های مختلف بقیه ترکیب ها اتصالی وجود نداشته باشد. (مقاومت بی نهایت باشد)
• و همچنین بین سر سیم های متصل به پایه ترمینال ها و زمین نباید اتصال برقرار باشد. (باید مقاومت بی نهایت باشد)

اجازه دهید به اتصال سر سیم های موتور در اتصال دائمی ستاره که در شکل زیر آورده شده است، نگاهی بیاندازیم؛

از شکل بالا شما می توانید ببینید که اگر پروب اول اهم متر به یکی از رابطها (برای مثال 1) متصل باشد و پروب دیگر به یکی دیگر از رابطها (برای مثال 2 یا 3) متصل گردد. اهم متر بایستی مقاومت دو سیم پیچی را که به صورت سری با هم متصل هستند را نشان دهد. اهم متر باید دو برابر مقاومت هر سیم پیچی را نشان دهد (چونکه هر سه سیم پیچ مقاومت یکسان دارند) حالا شما باید اندازه گیری هایی را انجام دهید، با متصل کردن پروب اول به پایه 1 ، پروب دیگر را به پایه های 2 ، 3 و زمین متصل کنید. اگر موتور مشکلی نداشته باشد، آنگاه بایستی مقدار مقاومت قرائت شده بین 1-2 و 1-3 بایستی دقیقا یکسان باشد. و اهم متر در اتصال بین پایه 1 و زمین مقاومت بی نهایت را نشان بدهد.

البته خیلی واضح و مهم است که بایستی مطمئن شویم جریان برق در مدار وجود ندارد. به طور خلاصه؛

• بایستی در هنگام اندازه گیری مقاومتها، مقاومت بین سه پایه اتصال که به برق وصل می شود، یکسان باشد.
• مقاومت بین پایه (سر سیمها) و زمین، اتصال باز یا بی نهایت است.
• در هنگام اندازه گیری، عدد قرائت شده از اهم متر باید دو برابر مقاومت هر سیم پیچ باشد.

اجازه بدهید به اتصال سر سیم های موتور در اتصال دائمی مثلث نگاهی بیاندازیم. در شکل زیر آورده شده است.

از نمودار کلی طرح بالا واضح است در این حالت سه گره وجود دارد که شما بدون تغییر در اتصالات می توانید اندازه گیری های خود را با اهم متر یک مولتی متر انجام دهید. سه گره 1، 2 و 3 . همانند قبل در هنگام اندازه گیری شما باید مقدار مقاومت یکسانی بین 1-2 ، 1-3 و 2-3 داشته باشد و همچنین بین 1-زمین و 2-زمین باید مقاومت بی نهایت را مشاهده کنید. برای روشن شدن موضوع، اجازه بدهید مقاومتهایی که از نقاط بیان شده بایستی اندازه گیری شوند را محاسبه کنیم. ما فرض می کنیم که هر سه سیم پیچ دارای مقاومت یکسان R_L هستند. حال فرض کنید که ما میخواهیم مقاومت بین گره های 1 و 2 را اندازه گیری کنیم. بدیهی است که بوبین گره های 2-3 و 3-1 با هم سری هستند. و مقاومت کل آنها 2R_L می شود. علاوه بر آن، بوبین بین گره های 1-2 به صورت موازی با دو بوبین دیگر متصل شده است. از اینرو، مقاومتی که اندازه گیری خواهد شد نتیجه موازی کردن R_{L .}و 2R_L که به صورت زیر محاسبه می گردد.

از فرمول بالا ما می بینیم که اگر مقاومت هر بوبین 20 اهم باشد، مقاومتی که اهم متر انداره گیری می کند برابر خواهد بود با: 2/3 *20 یا 0.66*20 = 13.3 اهم بار دیگر، واضح است که سیم پیچها می توانند مستقیما از جعبه ترمینال موتور به اهم متر تصل گردند و یا اینکه از تجهیزات حفاظت موتور در تابلو برق این کار انجام شود. در هنگام کار از قطع بودن جریان برق از تابلوی برق اطمینان حاصل کنید. به طور خلاصه

• شما بایستی در هنگام اندازه گیری از محل پایه های تخته ترمینال که به برق متصل می گردند مقاومت یکسانی ببینید.
• بین پایه های تخته ترمینال و زمین یا بدنه الکتروموتور مطلقا اتصالی برقرار نباشد (مقاومت بی نهایت باشد)
• مقاومت اندازه گیری شده بین پایه ها معادل 2/3 مقاومت هر سیم پیچی است.

مرجع: www.pcbheaven.com

ویدئوی زیر در موسسه موتور درایو ساخته شده است و نحوه تست سیم پیچ موتور سه فاز را تشریح کرده است.