يؤدي تأريض عمود المحرك إلى تحسين موثوقية المحركات التي تعمل بالعاكس

يقوم مهندسو الصيانة على أسطح المباني التجارية أو المنشآت الصناعية بإعادة تشحيم المحركات بانتظام والتحقق من وجود علامات أخرى للتعب، وبدون أدوات الصيانة الوقائية أو برامج التحكم التنبؤية المتقدمة لتقديم التنبيهات، قد يتوقف المهندسون ويفكرون، "ما هي تلك المحركات التي يزداد سوءا؟"هل يزداد صوته أم أن هذا مجرد خيال؟ "قد تكون أجهزة الاستشعار الداخلية للمهندس ذو الخبرة (السمع) والحدب (الإنذارات التنبؤية) للمحرك صحيحة، ومع مرور الوقت، تصبح المحامل في منتصف وعي أحد.ارتداء سابق لأوانه في هذه القضية، ولكن لماذا؟كن على دراية بهذا السبب "الجديد" لفشل المحمل واعرف كيفية منعه عن طريق إزالة جهد الوضع المشترك.

لماذا تفشل المحركات؟

في حين أن هناك العديد من الأسباب المختلفة لفشل المحرك، فإن السبب الأول، مرارًا وتكرارًا، هو فشل المحرك.غالبًا ما تواجه المحركات الصناعية مجموعة متنوعة من العوامل البيئية التي يمكن أن تؤثر سلبًا على عمر المحرك.في حين أن التلوث أو الرطوبة أو الحرارة أو التحميل غير الصحيح يمكن أن يسبب فشلًا مبكرًا للمحمل، فإن هناك ظاهرة أخرى يمكن أن تسبب فشل المحمل وهي جهد الوضع الشائع.

الجهد الوضع المشترك

تعمل معظم المحركات المستخدمة اليوم على جهد متقاطع، مما يعني أنها متصلة مباشرة بالطاقة ثلاثية الطور التي تدخل المنشأة (عبر مشغل المحرك).أصبحت المحركات التي تعمل بمحركات متغيرة التردد أكثر شيوعًا حيث أصبحت التطبيقات أكثر تعقيدًا خلال العقود القليلة الماضية.تتمثل فائدة استخدام محرك التردد المتغير لقيادة المحرك في توفير التحكم في السرعة في تطبيقات مثل المراوح والمضخات والناقلات، بالإضافة إلى تشغيل الأحمال بكفاءة مثالية لتوفير الطاقة.

ومع ذلك، فإن أحد عيوب محركات التردد المتغير هو احتمال وجود فولطية الوضع المشترك، والتي يمكن أن تكون ناجمة عن عدم التوازن بين جهد الإدخال ثلاثي الطور للمحرك.يمكن أن يسبب التبديل عالي السرعة لعاكس ذو عرض نبضي (PWM) مشاكل في ملفات المحرك والمحامل، وتكون اللفات محمية بشكل جيد باستخدام نظام عزل مضاد للارتفاع، ولكن عندما يرى الدوار طفرات الجهد تتراكم، فإن التيار يسعى إلى الحصول على المسار الأقل مقاومة للأرض: من خلال المحامل.

يتم تشحيم محامل المحرك بالشحم، ويشكل الزيت الموجود في الشحم طبقة تعمل كعازل.بمرور الوقت، ينهار هذا العازل الكهربائي، ويزداد مستوى الجهد في العمود، ويبحث اختلال التوازن الحالي عن المسار الأقل مقاومة من خلال المحمل، مما يؤدي إلى قوس المحمل، المعروف باسم EDM (تصنيع التفريغ الكهربائي).مع مرور الوقت، يحدث هذا الانحناء المستمر، وتصبح المساحات السطحية في سباقات المحامل هشة، ويمكن أن تنكسر قطع صغيرة من المعدن داخل المحمل.في النهاية، تنتقل هذه المادة التالفة بين الكرات المحامل وسباقات المحامل، مما يخلق تأثيرًا كاشطًا يمكن أن يسبب الصقيع أو الأخاديد (وربما يزيد من الضوضاء المحيطة والاهتزاز ودرجة حرارة المحرك).ومع تفاقم الوضع، يمكن أن تستمر بعض المحركات في العمل، واعتمادًا على مدى خطورة المشكلة، قد يكون الضرر النهائي لمحامل المحرك أمرًا لا مفر منه لأن الضرر قد حدث بالفعل.

على أساس الوقاية

كيفية تحويل التيار من المحمل؟الحل الأكثر شيوعًا هو إضافة عمود أرضي إلى أحد طرفي عمود المحرك، خاصة في التطبيقات التي قد تكون فيها جهود الوضع الشائع أكثر انتشارًا.إن تأريض العمود هو في الأساس وسيلة لتوصيل الدوار الدوار للمحرك بالأرض من خلال إطار المحرك.يمكن أن يكون إضافة عمود أرضي إلى المحرك (أو شراء محرك مثبت مسبقًا) قبل التثبيت سعرًا صغيرًا مقارنة بتكاليف الصيانة المرتبطة باستبدال المحمل، ناهيك عن التكلفة العالية لتوقف المنشأة.

هناك عدة أنواع من ترتيبات تأريض العمود شائعة في الصناعة اليوم.لا يزال تركيب فرش الكربون على الأقواس شائعًا.تشبه هذه الفرش الكربونية النموذجية التي تعمل بالتيار المستمر، والتي توفر بشكل أساسي اتصالاً كهربائيًا بين الأجزاء الدوارة والثابتة لدائرة المحرك..هناك نوع جديد نسبيًا من الأجهزة في السوق وهو جهاز حلقة فرشاة الألياف، تعمل هذه الأجهزة بطريقة مشابهة لفرش الكربون عن طريق وضع خيوط متعددة من الألياف الموصلة في حلقة حول العمود.يظل الجزء الخارجي من الحلقة ثابتًا وعادةً ما يتم تركيبه على اللوحة الطرفية للمحرك، بينما تركب الفرش على سطح عمود المحرك، وتحول التيار عبر الفرش ويتم تأريضها بأمان.ومع ذلك، بالنسبة للمحركات الأكبر حجمًا (أعلى من 100 حصان)، بغض النظر عن جهاز تأريض العمود المستخدم، يوصى عمومًا بتثبيت محمل معزول على الطرف الآخر من المحرك حيث يتم تركيب جهاز تأريض العمود لضمان أن جميع الفولتية في الدوار تفريغها من خلال جهاز التأريض.

ختاماً

يمكن لمحركات التردد المتغير توفير الطاقة في العديد من التطبيقات، ولكن بدون التأريض المناسب، يمكن أن تسبب فشلًا مبكرًا للمحرك.هناك ثلاثة أشياء يجب مراعاتها عند محاولة تقليل جهد الوضع الشائع في تطبيقات محركات التردد المتغير: 1) تأكد من تأريض المحرك (ونظام المحرك) بشكل صحيح.2) تحديد توازن تردد الموجة الحاملة المناسب، مما يقلل من مستويات الضوضاء وعدم توازن الجهد.3) إذا كان تأريض العمود ضروريًا، فاختر التأريض الأنسب للتطبيق.