تحليل حالات فشل الجودة: تيار العمود هو العامل المدمر لنظام محامل المحرك

يُعد تيار العمود أحد أهم العوامل التي تُؤثر سلبًا على جودة المحركات ذات التردد المتغير، والمحركات الكبيرة.محركات الجهد العاليوالمولدات، وهذا يضر بشدة بنظام محامل المحرك. وهناك العديد من حالات فشل نظام المحامل بسبب عدم كفاية تدابير منع تيار العمود.

يتميز تيار العمود بانخفاض الجهد وارتفاع التيار، مما يجعل من الصعب تجنب الأضرار التي قد تلحق بنظام المحامل. وينتج هذا التيار عن جهد العمود ودائرة كهربائية مغلقة. ولحل مشكلة تيار العمود، توجد طريقتان: إما إزالة جهد العمود أو قطع الدائرة الكهربائية.

قد يؤدي عدم توازن الدائرة المغناطيسية، ومصدر طاقة العاكس، والحث الكهروستاتيكي، والشحنة الساكنة، وتداخل مصدر الطاقة الخارجي إلى توليد جهد على عمود المحمل. عادةً ما يكون مقدار هذا الجهد صغيرًا، ولكن عند بلوغه قيمة معينة، فإنه يخترق طبقة زيت التشحيم ويمر عبر مسار مغلق على سطح المحمل. يؤدي التيار العالي الناتج عن هذا الجهد إلى احتراق المحمل بسرعة كبيرة بسبب الحرارة. ويترك المحمل المحترق علامة تشبه سطح لوح الغسيل على السطح الخارجي للحلقة الداخلية للمحمل.

لحل مشكلة تجنب تيار العمود، يجب اتخاذ التدابير اللازمة في تصميم وتصنيع المحرك، مثل إضافة عزل مناسب للغطاء النهائي وجلبة المحمل. بالنسبة للمنتجات صغيرة الحجم، يمكن استخدام محامل عازلة، وإضافة فرش كربونية مانعة للتسرب أثناء التشغيل. من منظور الاستخدام، يُعد فصل المكونات إجراءً نهائيًا، بينما قد يؤدي استخدام نظام التحويل إلى مشكلة استبدال الفرش الكربونية. على الأقل، يجب ألا يُعاني نظام الفرش الكربونية من أي مشاكل خلال دورة صيانة المحرك.
01
محامل معزولة
تتشابه أحجام وقدرات تحمل المحامل المعزولة مع تلك الخاصة بالمحامل العادية ذات الحواف. ويكمن الاختلاف في قدرة المحامل المعزولة على منع مرور التيار الكهربائي بكفاءة عالية، مما يحميها من التلف الناتج عن التآكل الكهربائي. ولذلك، يمكن استخدامها في المحركات لضمان تشغيل أكثر موثوقية من المحامل العادية. كما تحمي المحامل المعزولة المحامل من تأثير التآكل الكهربائي الناتج عن التيار المستحث، وتمنع التيار من إتلاف الشحم وعناصر التدحرج ومجاري الكرات.

02
لماذا يُولّد مصدر طاقة العاكس جهدًا على المحور؟
عند تشغيل المحرك باستخدام مصدر طاقة عاكس، يحتوي جهد مصدر الطاقة على مكونات توافقية عالية الرتبة، مما يتسبب في حدوث حث كهرومغناطيسي بين نهايات ملف اللف الثابت، وجزء الأسلاك، والعمود الدوار، وبالتالي توليد جهد العمود.
لفائف الجزء الثابت لـمحرك غير متزامنيُدمج هذا المكون في فتحة قلب الجزء الثابت. وتوجد سعات موزعة بين لفات ملفات الجزء الثابت وبينها وبين قاعدة المحرك. عند تشغيل محول التردد العام بتردد حامل عالٍ، يتغير جهد الوضع المشترك للعكس بشكل حاد، مما يُؤدي إلى تيار تسريب من غلاف المحرك إلى طرف التأريض عبر السعة الموزعة لملفات المحرك. قد يُسبب تيار التسريب هذا نوعين من التداخل الكهرومغناطيسي: إشعاعي وتوصيلي. ونظرًا لعدم توازن الدائرة المغناطيسية للمحرك، يُعد كل من الحث الكهروستاتيكي وجهد الوضع المشترك من أسباب جهد وتيار عمود الدوران.