התחממות יתר של מנועי AC היא תופעת תקלה נפוצה, אשר עלולה להוביל להזדקנות בידוד, ירידה ביעילות ואף לשחיקה. הסיבות רב-גוניות וניתן לחלק אותן בדרך כלל למספר קטגוריות: סיבות חשמליות, סיבות מכניות, סיבות סביבתיות ואוורור, כמו גם סיבות בחירה ויישום.
1. סיבות חשמליות
זוהי הסיבה הנפוצה ביותר להתחממות יתר של המנוע.
חריגות מתח:
מתח גבוה: גורם לרוויה של השטף המגנטי בליבת הברזל, עלייה חדה באובדן ברזל והתחממות יתר של ליבת הברזל.
במקביל, זרם העירור עולה, מה שגורם להתחממות יתר של הסליל.
מתח נמוך: כאשר הספק העומס נשאר קבוע, ירידה במתח תגרום לעלייה פרופורציונלית בזרם (I=P/U * cos φ), וכתוצאה מכך אובדן נחושת מוגבר והתחממות יתר של הסליל.
חוסר איזון במתח (מנוע תלת פאזי): אפילו חוסר איזון קטן במתח תלת פאזי יכול להוביל לעלייה בזרם הרצף השלילי, וליצור שדות מגנטיים מסתובבים נוספים והפסדים, מה שגורם למנוע לייצר חום נוסף, וההשפעה היא הרבה מעבר לכל דמיון.
זרם מוגזם:
פעולת עומס יתר: זוהי הסיבה הנפוצה ביותר.
ההספק המכני של העומס עולה על ההספק המדורג של המנוע, וכתוצאה מכך זרם עולה על הערך המדורג, אובדן נחושת מוגבר והתחממות יתר.
בעיית סלילה:
קצר בין-סיבובי: הבידוד בתוך הסליל ניזוק, מה שגורם לקצר חלקי בסליל וליצירת זרם במחזור, וכתוצאה מכך לחימום מקומי חמור.
קצר חשמלי בין פאזה לפאזה או קצר חשמלי בקרקע: תקלת בידוד חמורה הגורמת לעלייה חדה בזרם ולשריפה מהירה.
חיבור סליל שגוי: כגון חיבור כוכב למשולש, או חיבור משולש לכוכב, וכתוצאה מכך נגרמת זרם ושטף מגנטי חריגים.
מקדם הספק נמוך: זרם ריאקטיבי גבוה מגדיל את הזרם הכולל, מה שמוביל להפסדים מוגברים במעגל ובסלילים.
2. סיבות מכניות
בעיות מיסבים:
חוסר שמן במיסבים, הזדקנות או עודף גריז סיכה, ונזק למסבים (בלאי, גורים) - כולם יכולים להוביל לעלייה בהתנגדות החיכוך, ולגרום למיסבים לייצר חום ולהעביר אותו למארז, ובמקביל להגביר את העומס המכני על המנוע.
חיכוך בין הרוטור לסטטור:
ידוע בכינויו "טאטא את החדר".
עקב שחיקה של המיסב, כיפוף הציר או הרכבה לא נכונה, ליבת הברזל של הרוטור וסטטור מתחככת זה בזה, ויוצרת כמות גדולה של חום ורעש.
כשל מכני בעומס:
לציוד הנגרר (כגון משאבות, מאווררים, מדחסים) יש בעיות כגון חסימה, חוסר יישור ותיבות הילוכים פגומות, וכתוצאה מכך עלייה חריגה בעומס המנוע.
בעיות התקנה:
יסודות התקנת המנוע לא אחידים, רצועה הדוקה וחיבור לא מיושר גורמים ללחץ מכני נוסף.
3. סיבות סביבתיות ואוורור
פיזור חום המנוע תלוי בקירור טוב.
אוורור לקוי:
נזק למאוורר, כניסת או יציאת אוויר חסומה, צינור אוויר מכוסה באבק ופסולת (במיוחד עבור מנועים סגורים עם רמות הגנה גבוהות יותר).
עבור מנועים עם קירור עצמי, פעולה ממושכת במהירות נמוכה עלולה להוביל לזרימת אוויר לא מספקת של המאוורר.
טמפרטורת סביבה גבוהה:
המנוע מותקן בסביבה בעלת טמפרטורה גבוהה (כגון חדר דוודים או אור שמש ישיר), דבר המקשה על פיזור החום ומוביל באופן טבעי לעלייה מוגזמת בטמפרטורה.
סביבה לחה או מזוהמת:
לחות או אבק מוליך נדבקים לפני השטח של הסליל, מפחיתים את ביצועי הבידוד ועלולים לגרום לפריקה חלקית או לזרם דליפה מוגבר, מה שמוביל ליצירת חום.
4. סיבות לבחירה ויישום
בחירת מנוע לא נכונה:
בחירת ההספק, המומנט או המהירות קטנה מדי, והמנוע פועל תחת עומס יתר או קרוב לעומס יתר במשך זמן רב.
סוג העומס אינו תואם למאפייני המנוע (כגון שימוש במנוע רגיל להתנעות תכופות או בעומס כבד).
אי התאמה בלוח הזמנים של העבודה:
השתמשו במנועים לפעולה רציפה לצורך התנעות תכופות, בלימה או עומסים תקופתיים.
זרם ההתנעה הוא בדרך כלל פי 5-7 מהזרם המדורג, והתנעות ועצירות תכופות עלולות לייצר הצטברות חום משמעותית.
שיטת בקרה לא נכונה:
בעת שימוש בממיר תדר להנעה, אם תדר הנושא מוגדר גבוה מדי, אין פיזור חום מספיק במהלך פעולה בתדר נמוך, או אם לא מתבצע פיצוי פרמטרים מתאים (כגון פיצוי מתח בתדר נמוך לא תקין).
שלבים מוצעים לפתרון בעיות
כאשר מתגלה התחממות יתר של המנוע, ניתן לבצע את השלבים הבאים לפתרון בעיות:
שיקול דעת מגע לכיבוי: כבו את החשמל תחילה, געו בו בידכם (שימו לב לבטיחות) והרגישו האם החימום הכללי אחיד או מקומי (כגון חימום בקצה המיסב).
בדיקת עומס: מדוד האם זרם ההפעלה עולה על הזרם המדורג וקבע האם הוא עומס יתר.
בדוק את ספק הכוח: השתמש במולטימטר או במדדי איכות חשמל כדי למדוד האם מתח תלת הפאזי מאוזן וסביב הערך המדורג.
בדוק את החלק המכני: סובב את הרוטור ידנית כדי לוודא גמישותו וללא רעש חריג;
בדוק מיסבים, רצועות וצימודים.
בדוק את האוורור והסביבה: נקה את האבק בצינור האוויר ובמעטפת;
ודא שטמפרטורת הסביבה תקינה.
בדיקה חשמלית: השתמשו במגו-אוהם-מטר כדי למדוד את התנגדות הבידוד, והשתמשו בגשר כדי למדוד האם התנגדות הזרם הישר של הסליל התלת-פאזי מאוזנת, על מנת לקבוע אם יש בעיות כלשהן בסליל הפנימי.
ניתוח מקיף: בהתבסס על דגם המנוע, מאפייני העומס ורישומי התפעול, יש לקבוע האם ישנן בעיות בבחירה או יישום לא נכונים.
בקיצור, התחממות יתר של המנוע היא בעיה מערכתית הדורשת ניתוח מקיף ממגוון היבטים כגון אספקת החשמל, המנוע עצמו, מכונות העומס וסביבת השימוש.




