دمای کاری الکتروموتورها

دمای محیط و دمای موتور از فاکتورهای مهمی هستند که در زمان عملکرد الکتروموتورها باید به آن دقت ویژه داشته باشید. دمای کاری الکتروموتورها عبارت است از درجه حرارتی که بر روی پلاک موتور ها به صورت استاندارد ثبت شده و به ما نشان می‌دهد که الکتروموتور مورد نظرمان در چه دمایی می‌تواند کار کند و حداکثر میزان تحمل دمای آن چقدر است. در ادامه این مطلب ما قصد داریم در خصوص کلاس عایقی الکتروموتورها از لحاظ حرارتی صحبت کنیم و اطلاعات مفیدی را در این زمینه با شما در میان بگذاریم که قطعاً دانستن آنها قبل از خرید الکتروموتور کمک زیادی به شما خواهد کرد.

دمای کاری الکتروموتورها چقدر است؟

اول از همه باید این موضوع را خدمت شما عرض کنیم که منظور ما از دمای الکتروموتور معمولا دمای سیم پیچی آن است، چرا که با بالا رفتن دمای سیم پیچی بیش از حد مجاز؛ مشکلات زیادی برای الکتروموتور پیش می‌آید که باید به آن‌های توجه ویژه داشته باشید و اقدامات لازم را برای خنک سازی موتور انجام دهید تا الکتروموتور شما بتواند به روند کاری معمول و نرمال خود ادامه دهد. برای تشخیص درجه حرارت موتور از استانداردهای مختلفی در طول زمان استفاده شده است که امروزه همه آنها منسوخ شده و جای خود را به استاندارد NEMA داده‌اند. این استاندارد به شما کمک میکند که بدون هیچ مشکلی و به راحتی بتوانید یک چارچوب مشخص و درست برای اندازه گیری و نظارت روی دمای الکتروموتور داشته باشید. در ادامه بیشتر در مورد این استاندارد و نکات مربوط به آن صحبت میکنیم.

موردی که در خصوص الکتروموتورها و تفاوت دما بین بدنه و سیم پیچ آنها باید بدانید این است که شما به راحتی می‌توانید با اندازه گیری دمای بدنه الکتروموتور، دمای سیم پیچ آن را به دست بیاورید. فقط کافی‌ست این نکته را به یاد داشته باشید که دمای سیم پیچ الکتروموتور 30 درجه بیشتر از دمای بدنه است. بنابراین در صورتی که مقاومت سیم پیچ شما در برابر حرارت به عنوان مثال 130 درجه بود، حداکثر دمای مجاز برای بدنه الکتروموتور 100 درجه می‌باشد.

نکته بعدی که بهتر است بدانید این است که موتورهای الکتریکی امروزی مقاومت بالاتری نسبت به حرارت دارند و ممکن است شما احساس کنید که بدنه آنها کاملا داغ است، اما به راحتی بتوانند به عملکرد خود ادامه دهند؛ پس بهتر است از ابزار دقیق برای اندازه گیری دمای موتورهای الکتریکی استفاده کنید.

استاندارد NEMA در الکتروموتورها

اولین چیزی که در مورد استاندارد مربوط به دمای کاری الکتروموتور‌ها (NEMA) باید بدانید این است که برای درجه حرارت‌های مختلف در الکتروموتورها در این استاندارد با حروف A, B, F و H نشان داده می‌شود که هر کدام از این حروف نشان دهنده دماهای زیر هستند:

• الکتروموتور کلاس A: دمای 105 درجه
• الکتروموتور کلاس B: دمای 130 درجه
• الکتروموتور کلاس F: دمای 155 درجه
• الکتروموتور کلاس H: دمای 180 درجه

طبق این استاندارد افزایش حرارت موتورهای الکتریکی به میزان 40 درجه سانتی گراد، آن هم زمانی که موتور زیر بار کامل قرار میگیرد کاملا منطقی می‌باشد. همچنین مورد بعدی که در این زمینه باید به یاد داشته باشید این است که یکی از دلایل اصلی بالا رفتن  حرارت در هر الکتروموتور، مقاومت سیم پیچی آن است. به طور کلی همه موتورهای الکتریکی که در 4 رده بندی اصلی از نظر حداکثر دمای مجاز قرار میگیرند، افزایش دمای مجازی هم دارند که اگر در عمل دمای موتور از آن بیشتر شد شما باید اقدامات اولیه برای خنک سازی موتور را انجام دهید یا حتی منبع تغذیه آن را قطع کنید. مقادیر استاندارد برای هر کدام از رده بندی‌ها در این استاندارد عبارتند از:

• گروه A: دمای 60 درجه
• گروه B: دمای 80 درجه
• گروه F: دمای 105 درجه
• گروه H: دمای 125 درجه

البته باید در نظر داشته باشید که این دماها برای زمانی است که موتور در بار کامل یا اصطلاحا S.F آن برابر با 1 باشد. بررسی‌های عملی نشان داده است که اگر باری بیشتر از بار کامل روی موتور شما باشد (به عنوان مثال S.F یا ضریب توان 1.15 در نظر گرفته شود) شما شاهد این خواهید بود که افزایش دمای موتور شما حدوداً 10 درجه سانتیگراد بیشتر از مقادیری است که در لیست بالا نوشتیم که به عنوان مثال برای موتورهای الکتریکی گروه A این دما برابر با 70 درجه می‌شود، این دما تقریبا بالاترین حد تحمل حرارتی یک موتور است و به آن ماکزیمم درجه حرارتی یا نقطه داغ می گویند .

الکتروموتورها معمولا برای دمایی کمتر از نقطه داغ طراحی و تولید میشوند. همچنین شما این نکته را در خصوص دمای سیم پیچ الکتروموتور نباید فراموش کنید که قسمت‌هایی که درون شکاف‌های استاتور هستند دمای بسیار بالاتری از قسمت‌های سیم پیچ که از طرف استاتور بیرون آمده دارند، به همین دلیل نباید اجازه دهید که موتور شما در نقطه داغ کار کند. چرا که بعد از مدتی عایق‌های سیم پیچی می‌سوزد و به این صورت موتور الکتریکی شما آسیب جدی خواهید دید.

تاثیر دمای کاری الکتروموتورها بر روی عایق‌ها

به طور کلی در الکتروموتورها افزایش درجه حرارت باعث می‌شود که ما نکات بیشتری را در خصوص انتخاب کلاس خاص عایقی در نظر بگیریم. به عنوان مثال در نظر داشته باشید که یک موتور افزایش دمایی در حدود ۸۰ درجه سانتیگراد داشته است، در چنین شرایطی عایق‌های شما علاوه بر اینکه باید بتوانند مقاومت خوبی در برابر حرارت حداکثر موتور نشان دهند، باید مقاومت بالایی در برابر تغییرات دما داشته باشند. معمولا روی پلاک موتورها دسته بندی عایقی و دسته بندی مقاومت حرارتی موتور را با هم ذکر میکنند تا به این صورت خریداران بتوانند در زمان انتخاب موتور با دقت بیشتری محصول مورد نظر خود را انتخاب و خریداری کنند.

نکته مهم دیگری که در خصوص کلاس‌های عایقی و ارتباط آنها با کلاس حرارتی و به طور کلی دمای کاری الکتروموتورها باید بدانید این است که خنک بودن محیط نگهداری از الکتروموتور و همچنین بالا نرفتن دمای داخلی آن باعث افزایش طول عمر عایق های استفاده شده و به طور کلی افزایش مابقی قسمت‌های الکتروموتور نیز می شود، به طوری که برخی متخصصان بر این عقیده اند که رعایت این موارد باعث می شود عمر مفید شما تا ۵ برابر افزایش پیدا کند.

نکات مهم در مورد دمای کاری الکتروموتورها

• نکته اولی که در این قسمت باید به آن توجه داشته باشید این است که وقتی الکتروموتور شما در دمایی بیشتر از حد مجاز قرار میگیرد، عایق‌های مورد استفاده در آن با سرعت بیشتری خراب می‌شوند و به ازای هر 10 درجه سانتی گراد افزایش دما، ما شاهد 2 برابر شدن روند از بین رفتن عایق‌ها خواهیم بود. از طرفی باید در نظر داشته باشید کار در حرارت بالا میتواند آسیب‌های مکانیکی شدید به موتور شما بزند. به عنوان مثال موتورهای رده بندی F با کارکرد 20000 ساعت (2.5 سال) در دمای کاری خود، نیمی از مقاومت مکانیکی خود را از دست میدهند و از طرفی عایق‌های آنها نیز آسیب می‌بیند.
• در صورتی که میخواهید از الکتروموتور جایی استفاده کنید که دمای آن ممکن است تا حد زیادی بالا و پایین داشته باشد، بهتر است که به فکر خنک کردن الکتروموتور باشید، چرا که با این کار شما از خراب شدن عایق‌ها و سایر قسمت‌های آن جلوگیری می‌کنید.
• برای اندازه گیری دمای الکتروموتورها در صنعت معمولا از ترموکوپل‌ها استفاده می‌شود. نکته‌ای که در خصوص آنها باید بدانید این است که بین دمایی که به شما نشان داده می شود و دمایی که در واقع وجود دارد حدود 10 درجه اختلاف است.