آموزش تصویری بازپیچی موتور سه فاز (به همراه ویدئوی هر مرحله)

از موتور برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی استفاده می‌شود. موتورها بر اساس نوع عرضه به دو دسته موتورهای AC و موتورهای  DC  تقسیم‌بندی می‌شوند.

موتورهای القایی به ویژه موتورهای القایی سه فاز به طور گسترده‌ای از موتورهای AC برای تولید نیروی مکانیکی در کاربردهای صنعتی استفاده می‌شوند. تقریبا 80 درصد آنها در بین تمامی موتورهای مورد استفاده در صنایع، یک موتور القایی سه فاز است. بنابراین موتور القایی مهم‌ترین موتور در بین انواع موتورهای دیگر است.

برای آموزش سیم پیچی موتور {تک فاز و سه فاز و همینطور آرمیچر} به صورت عملی می‌توانید در کلاس های آموزشگاه فنی پویان شرکت کنید. در دوره حضوری شما دست به آچار می‌شودیو از نزدیک کلیه مباحث مربوط به سیم پیچی و بازپیچی را یاد می‌گیرید.

موتور القایی سه فاز چیست؟

موتور القایی سه فاز نوعی موتور القایی AC است که در مقایسه با موتور القایی تک فاز که برای کارکرد آن به منبع تک فاز نیاز است، با منبع تغذیه سه فاز کار می‌کند. جریان تغذیه سه فاز یک میدان الکترومغناطیسی در سیم پیچ استاتور ایجاد می‌کند که منجر به تولید گشتاور در سیم پیچ روتور موتور القایی سه فاز دارای میدان مغناطیسی می‌شود.

ساخت موتور القایی بسیار ساده و قوی است. عمدتاً دو بخش دارد.

• استاتور
• روتور

استاتور

همانطور که از نام آن پیداست، استاتور یک قسمت ثابت موتور است. استاتور موتور القایی از سه قسمت اصلی تشکیل شده است.

• قاب استاتور
• هسته استاتور
• سیم پیچ استاتور

در این مطلب، قصد داریم یک گام به جلو برداریم. در مراحل بعدی به شما نشان می‌دهیم که چگونه سیم پیچ موتورها را تجزیه و تحلیل کنید، موتور را جدا کنید، یاتاقان‌ها را بردارید، سیم پیچ جدید را محاسبه کنید، موتور را به عقب برگردانید، آن را دوباره با یاتاقان های جدید و موتور آزمایش کنید. بازپیچی یک فرآیند بسیار طولانی است. حدود دو روز طول کشید تا آن را بازپیچی کنیم، تمام قطعات قدیمی را جایگزین و دوباره سرهم کردیم.

موتور سه فاز آسنکرون رایج‌ترین موتور مورد استفاده در جهان است. کارایی بسیار خوبی دارد و هزینه ساخت و نگهداری پایینی دارد. دو بخش اصلی موتور روتور و استاتور است. روتور معمولاً به صورت قفس سنجابی ساخته می‌شود و در سوراخ استاتور قرار می‌گیرد. استاتور از هسته و سیم پیچ آهنی ساخته شده است.

استاتور برای تولید میدان مغناطیسی استفاده می‌شود. 3 فاز میدان مغناطیسی چرخشی ایجاد می‌کند بنابراین ما نیازی به خازن در موتور سه فاز نداریم. چرخش میدان مغناطیسی “برش” سنجاب قفس، جایی که ولتاژ را القا می‌کند. از آنجا که قفس، اتصال کوتاه دارد، ولتاژ؛ جریان الکتریکی ایجاد می‌کند. جریان در میدان مغناطیسی نیرو تولید می‌کند.

زیرا میدان مغناطیسی برای القای ولتاژ در روتور باید سریع‌تر از روتور بچرخد. به همین دلیل است که سرعت موتور کمی کمتر از سرعت میدان مغناطیسی است ((3000 دور در دقیقه [میدان مغناطیسی] — 2810 دور در دقیقه [موتور الکتریکی])). به همین دلیل است که ما آنها را موتور الکتریکی سه فاز آسنکرون می‌نامیم.

تابلوی موتور

در تابلوی موتورها می‌توانیم مفیدترین اطلاعات را در مورد موتور پیدا کنیم:

• ولتاژ اسمی موتورها (برای اتصال ستاره (Y) و دلتا (D)) [V]
• جریان اسمی موتورها (برای اتصال ستاره (Y) و دلتا (D)) [A]
• قدرت موتور الکتریکی [W]
• ضریب قدرت cosFi
• سرعت چرخش [دور در دقیقه]
• فرکانس اسمی [Hz]

پوشش جعبه لوله را باز کنید.

قبل از اندازه‌گیری، تمام اتصالات را در جعبه رسانایی جدا کنید. مقاومت برای هر سیم پیچ، مقاومت بین دو سیم پیچ مختلف و مقاومت بین سیم پیچ و قاب موتور را اندازه‌گیری کنید. مقاومت سه سیم پیچ باید یکسان باشد (+/- 5%). مقاومت بین دو سیم پیچ و سیم پیچی – قاب باید بیش از 1.5 Mohm باشد. شما می‌توانید سیم پیچ موتورهای سوخته را با بوی منحصر به فرد (بوی لاک سوخته) تشخیص دهید.

چند عکس از موتور بگیرید نقاطی را بین پوشش اول و استاتور و روکش دوم و استاتور مشخص کنید (ما به این نقاط مشخص شده در مونتاژ موتورها نیاز خواهیم داشت).

درپوش‌ها را از موتور جدا کنید. معمولاً توسط پیچ‌های بلند روی استاتور متصل می‌شوند. اگر نمی‌توانید پوشش و استاتور را جدا کنید، می‌توانید از چکش لاستیکی استفاده کنید. به آرامی کاور روی موتور را بردارید و سعی کنید آن را بچرخانید. اگر کار نکرد، آن را گرم کنید.

روتور را از استاتور خارج کنید. می توانید به آرامی با چکش لاستیکی به محور روتورها ضربه بزنید.

هواکش را از محور روتورها خارج کنید. با استفاده از هواکش میتوان آن را گرم کرد و خیلی راحت از محور جدا کرد.

گیره و حلقه ایمنی را اگر دارید بردارید. سپس پوشش دوم را بردارید.

برای جدا کردن یاتاقان‌ها در هر دو طرف از کشنده استفاده کنید. باید مراقب باشید زیرا به راحتی می‌توانید به محور روتور آسیب بزنید.

ابتدا باید سیم پیچ قدیمی را از استاتور برش دهید. برای این کار از چکش و اسکنه استفاده کنید. سعی کنید به لایه‌های استاتور آسیب نرسانید. همین کار را در دو طرف استاتور انجام دهید.

اتصالات و جعبه مجرا را از استاتور جدا کنید. در مرحله بعد باید کویل‌های قدیمی را گرم کنید و جعبه لوله باید خالی باشد.

سیم پیچ را با مشعل شعله گرم کنید تا بقیه لاک بسوزد. اگر لاک قدیمی را سوزانده‌اید، باید بتوانید سیم پیچ باقی مانده را از شکاف استاتورها بیرون بکشید.

سندبلاست فرآیندی است که در آن شن و ماسه با سرعت بسیار زیاد به سطح قطعه کار برخورد کرده و اندکی به آن آسیب وارد می‌کند. شما به راحتی می‌توانید موتور رنگی قدیمی را با سندبلاست جدا کنید. در حین سندبلاست باید مراقب باشید که آسیب زیادی به سطح، به خصوص لبه‌های کاورها وارد نشود.

رنگ باید حداقل 100 درجه سانتیگراد را تحمل کند.

شما می‌توانید تمام اطلاعات مربوط به نوع سیم پیچ قدیمی را در “سر سیم پیچ” بیابید.  سر سیم پیچ بخشی از سیم پیچی است که در آن تمام اتصالات برقرار می‌شود. با استفاده از سر سیم پیچ (نوع سیم پیچ)، تعداد سیم در هر شکاف و ضخامت سیم می‌توانید بدون انجام محاسبات در مرحله بعد، سیم پیچ موتورهای جدید را به عقب برگردانید.

سیم پیچ جدید موتور به استاتورها (ابعاد هسته آهنی) بستگی دارد. برای ارائه بهتر، مدل سه بعدی بسته استاتورها را ایجاد کردیم. شما باید موارد زیر را اندازه‌گیری کنید

• طول بسته استاتور: lp= 87mm
• قطر خارجی بسته استاتروس: Dv= 128mm
• قطر داخلی بسته استاتور: D= 75.5mm
• تعداد شکاف استاتورها: Z= 24

اکنون ابعاد شکاف استاتور را اندازه‌گیری کنید.

• عرض شیار استاتور: b1= 6.621mm; b2= 8,5mm
• ارتفاع شیار استاتور: hu= 13.267mm
• باز شدن شکاف استاتور: b0= 2mm
• ارتفاع شیارهای “گردن”: a1= 0.641mm
• عرض دندان: 981mm

تعداد جفت قطب‌ها به فرکانس‌های اسمی و سرعت چرخش میدان مغناطیسی بستگی دارد. می‌توانید سرعت چرخش میدان مغناطیسی را با گرد کردن سرعت موتور (2810) به نزدیکترین مقدار (3000، 1500، 1000، 750…) بدست آورید.

موتور 2 جفت قطب دارد و همانطور که در تصویر بالا می‌بینید میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند.

Pole Stepp فاصله دایره داخلی استاتور است و اندازه هر قطب را مشخص می‌کند.

Pole Surface در تصویر به دو رنگ قرمز مشخص شده است. سطح یک قطب دقیقاً نیمی از سطح استاتور است، به این دلیل است که من موتور 2 قطبی است.

از آنجایی که هسته آهنی استاتور از آهن خالص ساخته نشده است، باید طول بسته‌بندی واقعی را محاسبه کنیم.

Yoke of the Stator بخشی از پکیج استاتورها است که از stators tooth  تا انتهای پکیج گسترش می‌یابد.

نوع سیم پیچ بر اساس مشخصات موتور انتخاب می‌شود. در کتاب‌های سیم پیچ انواع مختلفی از نمودارهای سیم پیچ وجود دارد. هر یک برای تعداد متفاوتی از جفت قطب انتخاب می‌شود.

یک جدول در تصویر بالا وجود دارد. اگر سیم پیچی یک لایه داشته باشید، نمی‌توانید فاکتور سیم پیچی را از جدول انتخاب کنید.

مقدار مناسب القاء در شکاف هوا را از جدول انتخاب کنید. این بستگی به تعداد جفت قطب دارد. اگر موتور قدیمی‌تر است، ستون I را انتخاب کنید، در غیر این صورت از ستون II انتخاب کنید.

برای بدست آوردن فاکتور Filling مناسب باید سطح شکاف خود را داشته باشید. سپس به راحتی فاکتور پر شدن را از نمودار بالا یادداشت می‌کنید. ضریب Filling باید بین خط توصیه شده بالا و پایین باشد.

با توجه به نتیجه، سیمی را انتخاب می کنید که در محدوده نتیجه ۲٪ باشد.

نمودار سیم پیچی را از روی کتاب بازسازی کنید تا در استاتور فیکس شود. نمودار سیم پیچ جدیدی را که در موتور سیم پیچ استفاده کرده‌اید ترسیم کنید. تصویر دوم میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچی استاتور را نشان می‌دهد O و X جهت جریان الکتریکی را نشان می‌دهند. جریانی که در داخل تصویر می‌گذرد جهت عقربه‌های ساعت میدان مغناطیسی دارد. اگر موتور 4 قطبی داشتیم به جای 2 ناحیه میدان مغناطیسی، 4 ناحیه داشتیم.

طول شکاف را اندازه بگیرید و حدود 16 میلی متر اضافه کنید (بستگی به نحوه پیچاندن کاغذ دارد). همانطور که در ویدئوها انجام شده است آن را برش داده و بچرخانید. کاغذ ایزوله را روی میز قرار دهید و خط‌کش را روی آن قرار دهید تا حدود 4 میلی متر فاصله داشته باشید و کاغذ ایزوله را وارد کنید و سپس آن را بچرخانید. از پیچ گوشتی برای خم کردن آن استفاده کنید و آن را در شکاف قرار دهید. باید کاملاً جا بیفتد تا نتوانید آن را بیرون بیاورید.

ساخت مدل کویل. مدل را در شکاف‌های سمت راست قرار دهید و مقداری فضای خالی باقی بگذارید. شما نباید فضای زیادی را در نظر بگیرید، زیرا سیم پیچی خیلی کم است، و نباید آن را خیلی کوچک کنید، زیرا نمی‌توانید به همه شکاف ها دسترسی داشته باشید.

مدل را در ابزار مخصوص قرار دهید. مطمئن شوید که تعداد چرخش‌ها را درست می‌پیچید. پس از باد کردن سیم پیچ باید آن را با یک تکه سیم ببندید. سپس می‌توانید آن را از ابزار سیم پیچ بردارید.

کویل‌ها را با دقت در شکاف‌های استاتور قرار دهید. انجام این کار ممکن است زمان زیادی طول بکشد. به آرامی رفتار کنید تا به لاک سیم ها آسیب نرسانید. سیم‌پیچ‌ها را بچرخانید تا سیم‌های انتهایی آن‌ها از کناری بیرون بیایند. برای قرار دادن سیم پیچ در شکاف‌ها می‌توانید از چوب استفاده کنید. انتهای سیم پیچ ها را علامت بزنید!

سیم‌پیچ‌ها طبق نمودار سیم‌پیچ به هم متصل می‌شوند. آنها را لحیم کنید و جدا کنید.

سیم پیچ ها را با نخ توری استاتور ببندید.  همانطور که در تصاویر می‌بینید، دور سیم پیچ‌ها را نخ بند استاتور بدوزید . سیم پیچ را به خوبی محکم کنید.

فر را با دمای 100 درجه سانتی گراد گرم کنید. موتور را در آن قرار دهید

هنگامی که موتور گرم می‌شود، همانطور که در تصاویر می‌بینید، لاک روی سیم پیچ های موتور می ریزد.

• موتور را بچرخانید و همین کار را انجام دهید
• می‌توانید از لاک قدیمی دوباره استفاده کنید
• موتور را در فر داغ قرار دهید و حدود 4 ساعت بپزید
• موتور را بیرون بیاورید و لبه را تمیز کنید (بنابراین پوشش کاملاً جا می‌شود)

این کار را در داخل ساختمان یا آشپزخانه انجام ندهید!

بلبرینگ‌های جدید را وصل کنید محور روتور را روغن کاری کنید. شما نوع یاتاقان را در کنار یاتاقان پیدا می‌کنید. اگر نتوانستید آن را پیدا کنید، می‌توانید آن را اندازه بگیرید و شماره آن را در کاتالوگ در اینترنت پیدا کنید.

پوشش را روی استاتور وصل کنید. علامت‌ها را چک کنید تا آن را در جای درست قرار دهید.

روتور را در استاتور قرار دهید و آن را با درپوش دوم ببندید. موتور را به هم بپیچید.

مطابق تصویر موتور آنالیز انتهای سیم پیچ‌ها را به گیره‌ها وصل کنید.

هواکش و آخرین پوشش را روی موتور قرار دهید. اگر هواکش آهنی دارید آن را گرم کنید.

در جدول بالا اطلاعاتی از سازنده در خط اول وجود دارد. در خط دوم اندازه گیری در 380 ولت و خط سوم در 400 ولت است. اگر همه داده ها را با هم مقایسه کنیم، می بینیم که موتور اصلا بد نیست. همه پارامترها بسیار نزدیک به هم هستند.