موتورهای الکتریکی با توجه به قدرت خروجی و کاربرد به صورت تک‌فاز و سه‌فاز ساخته میشوند. اگرچه این الکتروموتورها همگی از قوانین مغناطیسی پیروی میکنند، اما در جریان تعمیرات و سیم پیچی الکتروموتور ، سه فاز و یا تک‌فاز بودن آن اهمیت دارد.تعمیر و سیم پیچی الکتروموتور سه فاز بسیار تخصصی است و جزییات زیادی دارد. فروشگاه و تعمیرگاه الکتروچکاپ قصد دارد در یک مقاله جامع به این مبحث بپردازد.
سه‌فاز بودن به چه معناست؟
داستان تعمیر و سیم پیچی الکتروموتور سه فاز را با این سوال شروع می‌کنیم؛ چرا به آن الکتروموتور سه‌فاز می‌گویند؟ برای درک این سوال ابتدا به سراغ یک ژنراتور جریان متناوب می‌رویم. بهتر است با تک‌فاز شروع کنیم تا کاملاً متوجه شوید چه اتفاقی می‌افتد و چطور به سه‌فاز میرسد. فرض کنید یک سیم مسی را پیچیده و به دو سیم‌پیچ تقسیم کرده‌ایم.
سپس آنها را در مقابل هم در میان استاتور قرار داده و انتهای آنها را به هم وصل می‌کنیم تا یک چرخه کامل بوجود آید. حالا اگر یک آهنربای مغناطیسی مابین سیم‌پیچ‌ها قرار بدهیم و شروع به چرخاندن آهنربا کنیم، میدان مغناطیسی آهنربا الکترون‌های آزاد درون سیم را تحریک خواهد کرد و جریان الکتریکی شروع به حرکت میکند. در حالی که آهنربا میچرخد قطب‌های میدان مغناطیسی آن نیز میچرخد.
در واقع قطب شمال و جنوب می‌چرخند و در حین چرخش، آنها در طول سیم‌پیچ گذر میکنند و الکترون‌ها را مجبور به حرکت میکنند. خطوط میدان مغناطیسی به صورت بیضی شکل در هر طرف ایجاد میشود و در محور مرکزی آهنربا به هم تلاقی میکنند. میتوانید یک طرف را مثبت و طرف دیگر را منفی در نظر بگیرید. این در حالی است که در وسط بیضی‌ها میدان مغناطیسی، خنثی است. به طور کلی شدت میدان مغناطیسی در طرفین افزایش مییابد تا در مرکز که به بیشترین مقدار خود میرسد و دوباره تشدید میشود تا اینکه باز به قسمت خنثی میرسد.
پس همانطور که این میدان مغناطیسی در بین سیم‌پیچ میچرخد، سیم پیچی شدت رو به افزایشی در نیمه مثبت میدان مغناطیسی تجربه میکند. در حین این افزایش جریان، الکترون‌ها به حرکت در خواهند آمد و شروع به حرکت سریعتر در یک جهت میکنند. این فرآیند تا جایی ادامه پیدا میکند که به بالاترین قسمت میدان مغناطیسی می‌رسند. سپس میدان مغناطیسی کاهش پیدا کرده و جریان الکترون‌ها شروع به کاهش خواهند کرد تا جایی که به نقطه خنثی برسند.
تعمیر و سیم پیچی الکتروموتور سه فاز
نقطه خنثی جایی است که الکترونی حرکت نخواهد کرد. سپس نوبت سمت منفی میدان مغناطیسی است. همانطور که حرکت انجام میشود، الکترون‌ها به عقب کشیده میشوند. دوباره جریان الکترون‌ها سریعتر و سریعتر میشود. تا جایی که به بالاترین نقطه میدان مغناطیسی میرسد و سپس دوباره کاهش مییابد تا به نقطه خنثی برسد. دقیقاً به همین دلیل است که به برق AC جریان متناوب می‌گویند. چون جریان الکترون‌ها در جهت عقب و جلو به صورت متناوب تغییر میکند درست مثل جذر و مد دریا.
اگر بخواهیم روی نمودار سرعت جریان الکترون‌ها در حین چرخش را رسم کنیم، به یک موج سینوسی می‌رسیم. در این الگوی موج سینوسی، الکترون‌ها در ابتدای منطقه خنثی، ساکن هستند و سپس سرعت در نیمه مثبت افزایش پیدا کرده تا به قسمت پیک میرسد و سپس کاهش پیدا کرده تا به قسمت خنثی جایی که الکترون‌ها جریانی ندارند، میرسد.
حالا نوبت نیمه منفی میشود، جایی که الکترون‌ها سرعت می‌گیرند تا به نقطه حداکثری (ماکزیمم) می‌رسند. بعد از آن شروع به کم کردن سرعت میکنند تا چرخه کامل شود. این چرخه دوباره ادامه پیدا خواهد کرد. یک دور چرخش کامل یک سیکل نامیده میشود. تعداد سیکل‌ها در یک ثانیه را فرکانس می‌نامیم که با واحد هرتز شناخته و اندازه‌گیری میشود.
عددهای ۵۰ و یا ۶۰ هرتز را که بر روی دستگاههای الکتریکی درج شده است به این معناست که تولید برق در ایستگاه تولید یک دور کامل را پنجاه یا شصت بار در ثانیه انجام میدهد. پس جهت جریان نیز همیشه در حال تغیر است. این اعداد که بر روی کالاهای برقی نوشته شده است به کاربر میگوید که دستگاه بایستی به چه برقی وصل شود.
تعمیر و سیم پیچی الکتروموتور سه فاز
موج سینوسی که قبلتر دیدیم، جریان قدرت را نیز نشان میدهد. اگر یک لامپ به این چرخه اضافه کنیم، خواهیم دید که نور لامپ افزایش خواهد داشت تا به پیک که نقطه اوج است برسد. سپس نور در تمام مسیر برگشت، کاهش خواهد داشت تا به نقطه خنثی برسد که در واقع نقطه‌ای است که لامپ خاموش میشود چون هیچ جریانی برقرار نیست اما دوباره نور افزایش پیدا میکند.
این افزایش نور بخاطر این است که نیمه منفی چرخه از راه میرسد در جهت مخالف تا اینکه خنثی شود. بنابراین در این نقطه در سیکل، لامپ هیچ نوری تولید نمیکند و چرخه لامپ خیلی درخشان نیست. به عبارت دیگر وقتی شما در یک اتاق در حال کار هستید و چراغ سوسو می‌زند، جریان برق در همین مرحله است. برای بهتر کردن این وضع می‌توانیم یک ست سیم پیچی دیگر به چرخه اضافه کنیم که همان فاز دوم نامیده میشود.
این کار را با جایگذاری سیم‌پیچ با ۱۲۰ درجه زاویه نسبت به سیم‌پیچی اولیه قرار می‌دهیم و سپس آن را به یک لامپ دیگر وصل می‌کنیم. این گردش به این معنی است که سیم‌پیچی‌ها تغیر شدت جریان در میدان مغناطیسی را در نقطه دیگری و زمان دیگری تجربه خواهند کرد. سیم‌پیچ اول به حداکثر جریان و نور خواهد رسید و هنگام کاهش آن دومین سیم پیچی شروع به افزایش میکند. این امر نوردهی را بهتر میکند اما هنوز در این میان گپی وجود دارد که باعث سوسو زدن میشود. راه حل این مساله، اضافه کردن سومین ست سیم پیچی یا فاز سوم است. با اجرایی کردن این سیستم یکی از لامپ‌ها همیشه در بالاترین حد نوردهی قرار دارد.
تعمیر الکتروموتور سه فاز
این کار باعث میشود نور تقریباً همیشه ثابت باشد. البته هنوز هم گپ‌های کوچکی بین فازها وجود خواهد داشت که می‌توان برای پر کردن آنها فازهای بیشتری را اضافه کرد. اما نکته مهم این است که اضافه کردن فازها و سیم‌کشی، کاری هزینه‌بر خواهد بود و به نفع شماست که به همین سه فاز اکتفا کنید.
جالب است بدانید که؛ برق شهری از نوع تک‌فاز است. با این حساب، تکلیف سوسو زدن لامپ چه میشود. در واقع لامپ‌ها در منازل، سوسو می‌زنند اما به خاطر اینکه به سرعت روشن و خاموش میشوند قابل رویت با چشم انسان نیستند مگر اینکه به صورت اسلو موشن آنها را ضبط کرده و نگاه کنید.
کاربرد عملی‌تر این داستان در تعمیر و سیم پیچی الکتروموتور سه فاز روشن میشود. الکتروموتورهای القایی و سایر تجهیزات و دستگاههای صنعتی از برق سه‌فاز استفاده میکنند. زیرا این برق می‌تواند قدرت بیشتری برای این موارد تولید کند. به این معنی که می‌تواند آب را بیشتر و بالاتر پمپ کند یا اینکه موتورها را سریعتر به حرکت درآورد. برق عموماً به صورت سه فاز تولید و از ترنسفورماتورها برای تغیر ولتاژ استفاده میشود.
یکی از چیزهای جذاب در برق سه فاز این است که میتوانید همه این سه فاز را به هم وصل کرده و تجهیزات بزرگ صنعتی را برق رسانی کنید یا اینکه تنها از یکی از این سه فاز استفاده کنید و کالاهای کوچک الکتریکی را برق بدهید. به صورت عمومی برق در برج‌ها و آسمانخراشها اینگونه در ساختمان پخش میشود.
مورتورهای بالابر و پمپ های تهویه هوا برق سه فاز نیاز دارند. اما کامپیوترها و تجهیزات اداری به برق تک‌فاز نیاز دارند. پس آنها برق سه فاز را در بالای ساختمان تامین میکنند و در صورت لزوم از آن استفاده میکنند. همین مساله در تامین برق شهری نیز صادق است. خانه‌ها فقط به برق تک‌فاز وصل خواهند شد چون برق و قدرت زیادی احتیاج ندارند. در حالیکه یک ساختمان بزرگ به برق سه فاز وصل میشود.
مزایای استفاده از الکتروموتور سه فاز
- الکتروموتورهای سه فاز نسبت به برق حساسیت کمی دارند یعنی افت برق روی کارکردشان تاثیری نمی‌گذارد. بنابرابن در مکان‌هایی که افت برق وجود دارد، الکتروموتور سه فاز گزینه خوبی است.
- الکتروموتورهای سه فاز قدرت بالایی دارند. این قدرت به الکتروموتور امکان میدهد در جاهایی که باید زیر بار روشن و خاموش شود، کارایی بهتری داشته و بهتر راه‌اندازی شوند. این مساله حتی در قدرت‌های کم که مشابه تک فاز آن هم باشد، صدق میکند.
- الکتروموتورهای سه فاز راه‌اندازی اولیه، کلاج و پلاتین ندارند. چون کلاج و پلاتین در شرایط ضربه، زود از تنظیم درمی‌آید و به درستی عمل نمیکند، جاهایی که ضربه‌زن هستند مثل دستگاههای پرس یا جایی که الکتروموتور در معرض گرد و خاک است مثل آلومینیوم‌بر یا در معرض خاک‌اره است مثل فضای چوب‌بری‌ها، الکتروموتور سه‌فاز انتخاب بهتری است. بنابراین نکته مهم آن است که در تعمیر الکتروموتور سه فاز به محیط الکتروموتور توجه ویژه شود.
- مصرف برق الکتروموتورهای سه‌فاز نسبت به تک‌فازها کمتر است و بدنبال آن هزینه برق نیز کاهش مییابد. از سوی دیگر چون الکتروموتورهای سه‌فاز، برای انتقال بار الکتریکی میزان سیم و تجهیزات کمتری نیاز دارد، مقرون به صرفه تمام میشود.
- الکتروموتورهای سه‌فاز قدرت بیشتری دارند و فضای کمتری را اشغال میکنند. این جثه کوچکتر باعث میشود در کارگاه‌های کوچک یا مکان‌هایی که با مشکل کمبود جا مواجه هستند، الکتروموتور سه فاز به راحتی جاسازی شود.
- تولید نویز، سر و صدا و لرزش کمتر نیز آخرین مزیت الکتروموتورهای سه فاز محسوب میشود. با وجود تمامی این مزایا برای داشتن انتخاب مناسب‌تر، میتوانید از مجموعه الکتروچکاپ راهنمایی و مشاوره بگیرید.
سیم پیچی موتور سه فاز
تعمیر و سیم پیچی الکتروموتور سه فاز
الکتروموتورهای سه‌فاز قوی‌ترین موتورهایی بازار هستند و کاربردهای متعدد دارند. باید بدانید که الکتروموتور یا دینام دستگاهی است که شامل دو قسمت است؛
- برق
- مکانیک
در واقع زمانیکه می‌خواهید یک الکتروموتور را تعمیر کنید، باید هر دو بخش را بررسی کنید. بخش مکانیکی شامل بلبرینگ‌ها و چرخش داخل سیستم است. در عمده موارد تا الکتروموتور ایراد مکانیکی نداشته باشد یعنی از لحاظ چرخش مشکلی نداشته باشه مثلاً بالانس باشد، بلبرینگ‌ها خوب کار کنند یا درهای الکتروموتور خوب بسته شده باشند، ایراد برقی و سیم پیچی موتور سه فاز ایجاد نمی‌شود.
بنابراین در تعمیر و سیم پیچی الکتروموتور سه فاز عمده ایرادی که بوجود می‌آید، قطع شدن و سوختن یک فاز است. زمانی که یک فاز می‌سوزد علاوه بر اینکه چرخش با فشار اتفاق می‌افتد، فشار اضافی هم به دو فاز دیگر وارد میشود. این مسئله عمر الکتروموتور را کوتاه و سوختن آن را جلو می‌اندازد.
به طور کلی در فرآیند تعمیر و سیم پیچی الکتروموتور سه فاز، باید علت و حالت‌های مختلف سوختن سیم‌پیچ‌ها را بدانید. این دلایل را در ادامه بررسی می‌کنیم؛
دو فاز سالم و یک فاز سوخته در سیم پیچی الکتروموتور
از آنجایی که سیم پیچی برای الکتروموتور به گونه‌ای است که فازها در هم تنیده هستند، اگر یک فاز بسوزد و به فازهای دیگه آسیب نزند، یعنی فقط در حد یک جرقه کوچک باشد، تعمیرگاه الکتروچکاپ قسمت‌های سوخته را با دقت را جدا کرده و فقط قسمتی را که سوخته تعمیر می‌کنیم. علاوه بر این مجموعه الکتروچکاپ برای تعمیر الکتروموتور سه فاز که این شرایط را دارد، گارانتی هم ارائه میکند.
در نظر داشته باشید که این بررسی بسیار زمانبر است اما در عوض قیمت سیم پیچی الکتروموتور سه فاز را بسیار کاهش میدهد. برخی از تعمیرکاران فرآیند جداسازی فازهای سالم از سوخته را انجام نمی‌دهند، بلکه کل فازها را جدا کرده و از ابتدا سیم پیچی میکنند. در اینصورت هزینه تعمیر الکتروموتور بسیار بالاتر میشود.
اتصال کوتاه فاز به فاز
همانطور که اشاره شد وجود ذرات معلق در هوا مانند آلودگی‌ها، گرد و غبار، خاک‌اره، ذرات حاصل از برش آلومینیوم می‌تواند در ساختار سیم پیچی اختلال ایجاد کند. مختل شدن این ساختار به صورت ایجاد اتصال کوتاه خود را نشان میدهد و بسیار هزینه‌بر خواهد بود.
اتصال بدنه
در این حالت سیم‌پیچ به هسته چسبیده است. به نظر شما تحت چه شرایطی این مساله پیش می‌آید؟ تعمیرگاه الکتروچکاپ علت آن را به شما میگوید. در برخی از الکتروموتورها، به دلیل تداوم جریان برق، ایجاد گرما و عدم دفع حرارت، سیم‌ها ذوب میشوند. از آنجا که جنس سیم‌ها از مس است و دمای ذوب مس پایین است، در اثر گرما سوختگی برای سیم‌پیجی اتفاق می‌افتد.
اتصال سیم پیچ الکتروموتور به لبه یا درون شیار
آسیب به ساختار سیم پیچ در اثر افزایش ناگهانی ولتاژ ورودی و یا ولتاژ نامتعادل
این حالت بیشتر در کارگاه‌های کوچک که تابلو برق وجود ندارد و یا برق ورودی به طور اصولی تنظیم نمی‌شود، اتفاق می‌افتد. بررسی این مسئله در تعمیر و سیم پیچی الکتروموتور سه فاز اهمیت بسیار دارد. اگر ولتاژ اعمالی به الکتروموتور بیش از ده درصد زیر ولتاژ نامی موتور است باید ولتاژ را تصحیح و مجدداً تنظیم نمایید.
قیمت سیم پیچی الکتروموتور سه فاز
تعمیر و سیم پیچی الکتروموتور سه فاز راحت‌تر است یا تک فاز؟
برای پاسخ دادن به این سوال باید بدانید که؛ دو مدل برق وارد کردن به الکتروموتور سه فاز وجود دارد. این دو مدل به ستاره و مثلث معروف است. معمولاً الکتروموتورهای سه‌فاز یک تابلو دارد که سرسیم‌هایی که از سیم پیچی بیرون میاد، بر روی اون تابلو به صورت ستاره یا مثلث بسته میشوند.
اگر سرسیم‌ها را به صورت ستاره ببندیم قدرت نصف میشود. یعنی اگر الکتروموتور 10 اسب، قدرت دارد با الگوی ستاره به 5 اسب تبدیل میشود. اگر مثلث ببندیم، قدرت کامل است. معمولاً در الکتروموتورهای بزرگ سه‌فاز این کار را انجام می‌دهند. چون روتور الکتروموتورهای سه‌فاز خیلی سنگین است. از سوی دیگر به خاطر استارت اولیه، تابلو برق از بیرون اول با نصف قدرت راه‌اندازی میشود و بعد از اینکه دور کامل زد، به کل قدرت تبدیل میشود. یعنی با ستاره استارت میکند و بعد مثلث میشود.
تعمیرات موتور سه فاز
تمامی این عوامل باعث میشود تعمیر و سیم پیچی الکتروموتور سه فاز راحت‌تر از تعمیر الکتروموتور تک فاز باشد. همچنین بوبین‌های الکتروموتور سه‌فاز همه شبیه به همدیگر است، کار ساده‌تری را در سیم‌پیچی پیش رو دارید. این درحالی است که الکتروموتور تک‌فاز دو سری سیم‌پیچی دارد.
سخن پایانی
اگرچه تعمیر و سیم پیچی الکتروموتور سه فاز نسبت به الکتروموتورهای تک‌فاز آسان‌تر است و پیچیدگی‌های کمتری دارد، اما باز هم نیاز به مهارت، دانش فنی و تجربه دارد. بر همین اساس فروشگاه و تعمیرگاه الکتروچکاپ با بیش از سه دهه سابقه در زمینه تعمیر انواع الکتروموتورهای سه فاز و تک‌فاز و در نظر گرفتن شرایط و ریزه‌کاری‌های آن آماده خدمت‌رسانی به شما مشتریان عزیز است. برای کسب اطلاعات بیشتر و سفارش میتوانید از منوی ثبت درخواست، سفارش خود را ثبت کنید. همچنین صاحبان کارگاه‌های کوچک و بزرگ صنعتی نیز می‌توانند با شماره‌های ما تماس بگیرند.
سوالات متداول
سوختن الکتروموتور سه فاز، علل مختلفی دارد. برخی از این علل عبارتند از؛ اتصال کوتاه فاز به فاز، اتصال بدنه و اتصال سیم پیچ موتور به لبه یا درون شیار. در برخی کارگاه‌ها نیز بدلیل نبود تابلوی برق حفاظت کامل، ولتاژ ورودی به الکتروموتور به صورت ناگهانی افزایش مییابد. اینگونه نوسانهای برق نیز می‌تواند به ساختار سیم پیچ خسارت جدی وارد کند.
قبل از برآورد هزینه تعمیر الکتروموتور، باید بدانید که این مسئله به عوامل مختلفی بستگی دارد. به عنوان مثال؛ مهم است که چند فاز سوخته و چند فاز سالم است؟ مهم است که تعمیرکار، فقط فازهای سوخته را جدا میکند یا کل فازها را؟ مهم است که در جریان تعمیر از چه ورق عایقی استفاده میشود؟ تمامی این موارد بر روی قیمت تمام شده تعمیر الکتروموتور سه فاز تاثیر می‌گذارد.
