การที่มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับร้อนจัดเกินไปเป็นปรากฏการณ์ผิดปกติที่พบได้บ่อย ซึ่งอาจนำไปสู่การเสื่อมสภาพของฉนวน ประสิทธิภาพลดลง และถึงขั้นไหม้ได้ สาเหตุมีหลากหลายและโดยทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภท ได้แก่ สาเหตุทางไฟฟ้า สาเหตุทางกล สาเหตุทางสิ่งแวดล้อมและการระบายอากาศ รวมถึงสาเหตุในการเลือกและการใช้งาน
1. สาเหตุทางไฟฟ้า
นี่คือสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการที่มอเตอร์ร้อนเกินไป
ความผิดปกติของแรงดันไฟฟ้า:
แรงดันไฟฟ้าสูง: ทำให้เกิดการอิ่มตัวของฟลักซ์แม่เหล็กในแกนเหล็ก การสูญเสียเหล็กเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และแกนเหล็กเกิดความร้อนสูงเกินไป
ในขณะเดียวกัน กระแสกระตุ้นก็เพิ่มขึ้น ทำให้ขดลวดร้อนจัด
แรงดันต่ำ: เมื่อกำลังไฟฟ้าที่จ่ายให้กับโหลดคงที่ การลดลงของแรงดันจะทำให้กระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นตามสัดส่วน (I=P/U * cos φ) ส่งผลให้เกิดการสูญเสียในทองแดงมากขึ้นและทำให้ขดลวดร้อนเกินไป
ความไม่สมดุลของแรงดันไฟฟ้า (มอเตอร์สามเฟส): แม้แต่ความไม่สมดุลของแรงดันไฟฟ้าสามเฟสเพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้กระแสลำดับลบเพิ่มขึ้น ก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กหมุนและการสูญเสียเพิ่มเติม ทำให้มอเตอร์เกิดความร้อนเพิ่มขึ้น และผลกระทบนั้นเกินกว่าจะจินตนาการได้
กระแสไฟฟ้าสูงเกินไป:
การใช้งานเกินกำลัง: นี่เป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุด
กำลังเชิงกลของโหลดเกินกำลังพิกัดของมอเตอร์ ส่งผลให้กระแสไฟฟ้าเกินค่าพิกัด เกิดการสูญเสียทองแดงมากขึ้น และเกิดความร้อนสูงเกินไป
ปัญหาการคดเคี้ยว:
การลัดวงจรระหว่างขดลวด: ฉนวนภายในขดลวดเสียหาย ทำให้เกิดการลัดวงจรบางส่วนของขดลวดและเกิดกระแสหมุนเวียน ส่งผลให้เกิดความร้อนสูงเฉพาะจุด
การลัดวงจรระหว่างเฟสหรือการลัดวงจรลงดิน: ความผิดพลาดร้ายแรงของฉนวนที่ทำให้กระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและทำให้อุปกรณ์ไหม้เสียหายอย่างฉับพลัน
การต่อขดลวดผิดวิธี: เช่น การต่อขดลวดแบบดาวเข้ากับขดลวดแบบสามเหลี่ยม หรือการต่อขดลวดแบบสามเหลี่ยมเข้ากับขดลวดแบบดาว ส่งผลให้กระแสไฟฟ้าและฟลักซ์แม่เหล็กผิดปกติ
ค่าตัวประกอบกำลังต่ำ: กระแสรีแอคทีฟสูงทำให้กระแสรวมเพิ่มขึ้น ส่งผลให้เกิดการสูญเสียในวงจรและขดลวดมากขึ้น
2. เหตุผลทางกลไก
ปัญหาเรื่องตลับลูกปืน:
การขาดน้ำมันหล่อลื่นในตลับลูกปืน จาระบีหล่อลื่นที่เสื่อมสภาพหรือมากเกินไป และความเสียหายของตลับลูกปืน (การสึกหรอ การเป็นหลุมเป็นบ่อ) ล้วนสามารถนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของแรงเสียดทาน ทำให้ตลับลูกปืนเกิดความร้อนและส่งความร้อนไปยังตัวเรือน ในขณะเดียวกันก็เพิ่มภาระทางกลให้กับมอเตอร์ด้วย
แรงเสียดทานระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์:
โดยทั่วไปเรียกว่า "การกวาดล้างห้องประชุม"
เนื่องจากการสึกหรอของตลับลูกปืน การงอของเพลา หรือการประกอบที่ไม่ถูกต้อง ทำให้แกนเหล็กของโรเตอร์และสเตเตอร์เสียดสีกัน ส่งผลให้เกิดความร้อนและเสียงดังมาก
ความเสียหายทางกลของโหลด:
อุปกรณ์ที่ถูกลาก (เช่น ปั๊ม พัดลม คอมเพรสเซอร์) มักมีปัญหา เช่น ติดขัด การจัดแนวไม่ถูกต้อง และเกียร์เสียหาย ส่งผลให้ภาระของมอเตอร์เพิ่มขึ้นผิดปกติ
ปัญหาในการติดตั้ง:
ฐานติดตั้งมอเตอร์ที่ไม่เรียบ สายพานที่ตึง และข้อต่อที่ไม่ตรงแนว ล้วนก่อให้เกิดความเครียดทางกลเพิ่มเติม
3. เหตุผลด้านสิ่งแวดล้อมและการระบายอากาศ
การระบายความร้อนของมอเตอร์ขึ้นอยู่กับการระบายความร้อนที่ดี
การระบายอากาศไม่ดี:
พัดลมเสียหาย ช่องลมเข้าหรือออกอุดตัน ท่อลมมีฝุ่นและเศษสิ่งสกปรกปกคลุม (โดยเฉพาะมอเตอร์แบบปิดที่มีระดับการป้องกันสูงกว่า)
สำหรับมอเตอร์ระบายความร้อนด้วยตัวเอง การทำงานที่ความเร็วต่ำเป็นเวลานานอาจทำให้ปริมาณลมจากพัดลมไม่เพียงพอ
อุณหภูมิโดยรอบสูง:
มอเตอร์ถูกติดตั้งในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง (เช่น ห้องหม้อไอน้ำหรือบริเวณที่โดนแสงแดดโดยตรง) ซึ่งทำให้ระบายความร้อนได้ยากและส่งผลให้อุณหภูมิสูงขึ้นอย่างมาก
สภาพแวดล้อมที่ชื้นแฉะหรือปนเปื้อน:
ความชื้นหรือฝุ่นละอองที่เป็นตัวนำไฟฟ้าจะเกาะติดกับพื้นผิวของขดลวด ทำให้ประสิทธิภาพการเป็นฉนวนลดลง และอาจทำให้เกิดการคายประจุบางส่วนหรือกระแสรั่วไหลเพิ่มขึ้น ซึ่งนำไปสู่การเกิดความร้อน
4. เหตุผลในการคัดเลือกและการสมัคร
การเลือกมอเตอร์ที่ไม่เหมาะสม:
การเลือกค่ากำลัง แรงบิด หรือความเร็วแคบเกินไป ทำให้มอเตอร์ทำงานเกินกำลังหรือใกล้เกินกำลังเป็นเวลานาน
ประเภทของโหลดไม่ตรงกับคุณลักษณะของมอเตอร์ (เช่น การใช้มอเตอร์ทั่วไปสำหรับการสตาร์ทโหลดหนักหรือบ่อยครั้ง)
ตารางเวลาทำงานไม่ตรงกัน:
ใช้มอเตอร์แบบใช้งานต่อเนื่องสำหรับงานที่ต้องสตาร์ท เบรก หรือรับภาระเป็นช่วงๆ บ่อยครั้ง
กระแสสตาร์ทมักจะสูงกว่ากระแสพิกัด 5-7 เท่า และการสตาร์ทและดับเครื่องบ่อยครั้งอาจทำให้เกิดความร้อนสะสมอย่างมาก
วิธีการควบคุมที่ไม่เหมาะสม:
เมื่อใช้ตัวแปลงความถี่ในการขับเคลื่อน หากตั้งความถี่พาหะสูงเกินไป จะมีการระบายความร้อนไม่เพียงพอในระหว่างการทำงานที่ความถี่ต่ำ หรือหากไม่ได้ทำการชดเชยพารามิเตอร์ที่เหมาะสม (เช่น การชดเชยแรงดันไฟฟ้าที่ความถี่ต่ำไม่ถูกต้อง)
ขั้นตอนการแก้ไขปัญหาที่แนะนำ
หากพบว่ามอเตอร์ร้อนเกินไป สามารถทำตามขั้นตอนต่อไปนี้เพื่อแก้ไขปัญหา:
การตรวจสอบด้วยการสัมผัสหลังปิดเครื่อง: ปิดเครื่องก่อน จากนั้นใช้มือสัมผัส (โปรดระมัดระวังเรื่องความปลอดภัย) และรู้สึกว่าความร้อนกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอหรือเกิดความร้อนเฉพาะจุด (เช่น บริเวณปลายแบริ่ง)
ตรวจสอบโหลด: วัดว่ากระแสไฟฟ้าขณะใช้งานเกินกระแสไฟฟ้าที่กำหนดหรือไม่ และตรวจสอบว่ามีการโอเวอร์โหลดหรือไม่
ตรวจสอบแหล่งจ่ายไฟ: ใช้มัลติมิเตอร์หรือเครื่องวิเคราะห์คุณภาพไฟฟ้าเพื่อวัดว่าแรงดันไฟฟ้าสามเฟสมีความสมดุลและอยู่ใกล้เคียงกับค่าที่กำหนดหรือไม่
ตรวจสอบชิ้นส่วนกลไก: หมุนโรเตอร์ด้วยมือเพื่อดูว่ามีความยืดหยุ่นและไม่มีเสียงผิดปกติหรือไม่
ตรวจสอบตลับลูกปืน สายพาน และข้อต่อต่างๆ
ตรวจสอบการระบายอากาศและสภาพแวดล้อม: ทำความสะอาดฝุ่นในท่ออากาศและตัวเครื่อง;
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุณหภูมิโดยรอบอยู่ในระดับปกติ
การทดสอบทางไฟฟ้า: ใช้เมกะโอห์มมิเตอร์วัดความต้านทานฉนวน และใช้บริดจ์วัดว่าความต้านทานกระแสตรงของขดลวดสามเฟสมีความสมดุลหรือไม่ เพื่อตรวจสอบว่ามีปัญหาใด ๆ กับขดลวดภายในหรือไม่
การวิเคราะห์อย่างครอบคลุม: พิจารณาจากรุ่นมอเตอร์ ลักษณะการรับโหลด และบันทึกการใช้งาน ว่ามีปัญหาเกี่ยวกับการเลือกหรือการใช้งานที่ไม่เหมาะสมหรือไม่
กล่าวโดยสรุป การที่มอเตอร์ร้อนเกินไปเป็นปัญหาเชิงระบบที่ต้องได้รับการวิเคราะห์อย่างครอบคลุมจากหลายแง่มุม เช่น แหล่งจ่ายไฟ ตัวมอเตอร์เอง เครื่องจักรที่รับภาระ และสภาพแวดล้อมการใช้งาน




