چگونگی تست سیم پیچ‌های موتور سه فاز با اهم متر

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز؛ در این مطلب میخواهیم نحوه تست سیم پیچ‌های موتور سه فاز به کمک اهم متر را توضیح دهیم

موتور‌های سه فاز از نظر فاز و عملکرد داخلی انواع مختلفی دارند که یکی از مهمترین و پر کاربردترین آن‌ها موتور سه فاز روتور قفسه سنجابی است. دلیل استفاده زیاد از این نوع موتور به گشتاور نسبتا خوب آن و ساختمان داخلی سادتر آن نسبت به سایر موتور‌ها میتوان اشاره کرد.

یک موتور قفس سنجابی دارای شش ترمینال در جعبه اتصالات یا تخته کلم است که در واقع مربوط به سه سیم پیچ موتور است که ۶ سر را تشکیل داده است. بایستی شخص تست کننده از ساختار اتصالات سیم پیچ‌ها به صورت ستاره-مثلث اطلاعات کافی داشته باشد تا بتواند مشکل را تشخیص و حل کند.

مشکلاتی که برای سیم پیچ‌های موتور‌های سه فاز پیش می‌آید معمولا این موارد هستند:
یکی از سیم پیچ‌ها قطع شده است. (مقاومت سیم پیچ نامحدود یا بی نهایت نشان داده میشود)
سیم پیچ اتصال کوتاه شده است (مقاومت سیم پیچ صفر یا کمتر از مقدار معمول آن است)
سیم پیچ نشتی بدنه یا زمین دارد (جریان نشتی از یک سیم پیچ به زمین یا به بدنه موتور اتفاق افتاده است)
تعداد دو یا سه عدد از سیم پیچ‌ها به یکدیگر اتصال کوتاه شده اند (جریان نشتی از یک سیم پیچ به سیم پیچ دیگر ایجاد میشود)

تمامی مشکلات گفته شده در بالا را می‌توان با یک اهم متر ساده عیب یابی کرد. قبل از هر کاری شما نیاز دارید که بدانید بوبین‌ها 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 دیده میشود، در واقع شش ترمینال در دو ردیف قرار گرفته اند. از آنجاییکه هر سیم پیچ یک سر و یک ته دارد، مشخص است که این شش اتصال می‌توانند به سه جفت دسته بندی شوند، که هر جفت به سر و ته یک سیم پیچ متصل شده است. شاید درست این باشد که این سه جفت اتصال به شیوه قائم بالا و پایین هم قرار بگیرند، اما این کار را در عمل انجام نمی‌دهند. در موتور‌ها اتصالات مطابق الگوی متقاطع زیر است.

اتصالات دائمی ستاره-مثلث هنگامی استفاده می‌شود که موتور به صورت ستاره یا مثلث متصل می‌شودواین کار زمانی انجام میشود که نمیخواهیم اتصالات موتور را عوض کنیم. این حالت معمولا در هنگامی استفاده می‌شود که موتور توان کمی داشته باشد (مثلا کمتر از ۴ کیلو وات) و یا اینکه موتور با یک اینورتر یا سافت استارتر راه اندازی می‌شود. یک اتصال دایمی در تخته ترمینال با استفاده از ۲ یا ۳ عدد تسمه فلزی ترجیحا مسی انجام می‌شود.

برای نمونه فرض کنیم که موتور به صورت ستاره متصل شده است، در اتصال ستاره، برق سه فاز (L۱-L۲-L۳) 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 می‌توان با اتصال ترمینال‌های افقی بالایی به یکدیگر در جعبه ترمینال موتور ایجاد کرد. در این حالت فاز‌های مختلف (L۱-L۲-L۳) به دیگر سر‌های سطر افقی متصل می‌شوند. مانند شکل زیر.

حال میخواهیم که موتور به صورت مثلث متصل شود. در اتصال مثلث، انتهای هر سیم پیچ به ابتدای سیم پیچ دیگر متصل می‌شود. سیم پیچ‌های در یک محیط دایره متصل می‌شوند، و بدین سان سه تا گره تشکیل می‌شود. پس سه فاز را به این گره‌ها متصل می‌کنند. اتصال مثلث به آسانی با اتصال تسمه‌های مسی به طور عمود در هر ستون تخته ترمینال در جعبه ترمینال انجام می‌شود.

نکته آخری که باید ذکر شود این است که: هر سه سیم پیچ دارای مقاومت یکسان هستند.

چک کردن سیم پیچی موتوری که هنوز ستاره یا مثلث نشده است

کاری که میتوانیم انجام دهیم این است که سر و ته هر سیم پیچ را پیدا کنید. اتصالات را مطابق شکل زیر شماره گذاری می‌کنیم. این کار برای راحتی تشخصی اتصالات در هنگام تست است.

فرض کنید که شما از پایه ۱ شروع کرده اید و قصد دارید سر جفت آن را پیدا کنید. شما پروب اول اهم متر را به پایه ۱ متصل می‌کنید، و سپس پروب دیگر اهم متر را به پایه‌های A, B, C و ۲، ۳ و زمین (بدنه موتور) متصل کنید. اگر موتور مشکلی نداشته باشد، شما باید بین همه پایه‌ها و زمین، به جزء یکی از پایه‌ها مقاومت بی نهایت را داشته باشید. این پایه نمی‌تواند پایه یا اتصال A باشد. چون همان طور که گفتیم سیم پیچ‌ها با حالت متقاطع متصل شده اند.

در ادامه شما همین فرآیند را تکرار کنید، اما در این تکرار‌ها پروب اول اهم متر را به پایه ۲ متصل کنید و پروب دوم اهم متر را به پایه‌های A، B، C، ۳ و زمین متصل کنید. توجه داشته باشید که نیاز به تست مجدد بین ۲ و ۱ ندارید، چونکه این کار را قبلا انجام داده اید. مجددا، باید مقاومت بی نهایت را بین همه پایه‌ها و زمین به جزء یک پایه مشاهده کنید. این پایه نمی‌تواند معکوس پایه ۲ (که پایه B است) باشد و همچنین نمی‌تواند پایه‌ای باشد که در اندازه گیری‌های قبلی پیدا کردیم.

در نهایت، شما مشابه همین فرآیند را با پروب نخست بر روی پایه ۳ انجام دهید و پروب دوم بر روی پایه‌های A، B، C و زمین. حالا، شما می‌دانید که کدام یک از این سه با سر سیم شماره ۳ جفت هستند. اگر برای مثال شما کشف کردید که ترمینال B با سر سیم ترمینال ۱ و ترمینال C با ۲ و بدیهی است A با ۳ جفت هستند.

علاوه بر این شما می‌توانید 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 ۵% (و گاهی ۱۰%) معمولا پذیرفتنی است. اگر اختلاف بیشتر باشد می‌تواند به این معنی باشد که قسمتی از سیم‌های بوبین اتصال کوتاه شده اند و از اینرو طول کلی سیم پیچ کوتاه‌تر شده است. یافتن مشکل این چنین موتوری بسیار سخت و زمان بر است. معمولا، در موتوری که دارای سیم پیچ با حلقه‌های اتصال کوتاه شده است، پس از مدت کوتاهی سیم پیچی اتصال کوتاه شده آن کاملا خراب خواهند 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 جفت‌های مختلف بقیه ترکیب‌ها اتصالی وجود نداشته باشد. (مقاومت بی نهایت باشد) همچنین بین سر سیم‌های متصل به پایه ترمینال‌ها و زمین نباید اتصال برقرار باشد. (باید مقاومت بی نهایت باشد). اجازه بدهید به اتصال سر سیم‌های موتور در اتصال دائمی ستاره نگاهی بیاندازیم.

از شکل بالا شما می‌توانید ببینید که اگر پروب اول اهم متر به یکی از رابط‌ها (برای مثال ۱) متصل باشد و پروب دیگر به یکی دیگر از رابط‌ها (برای مثال ۲ یا ۳) 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 گیری‌هایی را به این صورت انجام دهید:

با متصل کردن پروب اول به پایه ۱، پروب دیگر را به پایه‌های ۲، ۳ و زمین متصل کنید. اگر موتور مشکلی نداشته باشد، آنگاه بایستی مقدار مقاومت قرائت شده بین ۱-۲ و ۱-۳ دقیقا یکسان باشد؛ و اهم متر در اتصال بین پایه ۱ و زمین مقاومت بی نهایت را نشان بدهد.

به طور خلاصه
بایستی در هنگام اندازه گیری مقاومتها، مقاومت بین سه پایه اتصال که به برق وصل می‌شود، 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. حال میخواهیم به سراغ سیم پیچ‌های موتور در حالت مثلث برویم. در شکل زیر آورده شده است.

از شکل بالا مشخص است در این حالت سه گره وجود دارد که شما بدون تغییر در اتصالات می‌توانید اندازه گیری‌های خود را با اهم متر یک مولتی متر انجام دهید. سه گره ۱، ۲ و ۳. همانند قبل در هنگام اندازه گیری شما باید مقدار مقاومت یکسانی بین ۱-۲، ۱-۳ و ۲-۳ داشته باشد و همچنین بین ۱-زمین و ۲-زمین باید مقاومت بی نهایت را مشاهده کنید.

برای روشن شدن موضوع، بایستی مقاومت‌هایی که از نقاط بیان شده بایستی اندازه گیری شوند را محاسبه کنیم. ما فرض می‌کنیم که هر سه سیم پیچ دارای مقاومت یکسان RL هستند. حال فرض کنید که ما میخواهیم مقاومت بین گره‌های ۱ و ۲ را اندازه گیری کنیم. بدیهی است که بوبین گره‌های ۲-۳ و ۳-۱ با هم سری هستند؛ و مقاومت کل آن‌ها ۲ RL می‌شود. علاوه بر آن، بوبین بین گره‌های ۱-۲ به صورت موازی با دو بوبین دیگر متصل شده است. از اینرو، مقاومتی که اندازه گیری خواهد شد نتیجه موازی کردن RL؛ و ۲ RL که به صورت زیر محاسبه می‌گردد.

از فرمول بالا می‌بینم که اگر مقاومت هر بوبین ۲۰ اهم باشد، مقاومتی که اهم متر انداره گیری می‌کند برابر خواهد بود با: ۲/۳ *۲۰ یا ۰٫۶۶*۲۰ = ۱۳٫۳ اهم
بار دیگر، مشخص است که سیم پیچ‌ها می‌توانند 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 پایه‌های تخته ترمینال که به برق متصل می‌گردند مقاومت یکسانی ببینید.
بین پایه‌های تخته ترمینال و زمین یا بدنه الکتروموتور مطلقا اتصالی برقرار نباشد (مقاومت بی نهایت باشد)
مقاومت اندازه گیری شده بین پایه‌ها معادل ۲/۳ مقاومت هر سیم پیچی است.

 

منبع: استاد برق