تحليل واستكشاف أعطال الدائرة القصيرة وفقدان الطور في الدائرة الرئيسية للمحركات الكهربائية وإصلاحها
يُعد استخدام دوائر التبديل بين الاتجاهين في السفن أمرًا بالغ الأهمية، وتشمل هذه المعدات، على سبيل المثال لا الحصر، آلات لف الحبال، ورافعات البضائع، وآلات رفع المرساة، وسلالم السفن، بالإضافة إلى مختلف الآلات المساعدة (مثل المضخات والمراوح) وغيرها. عند التصميم، ولمنع وقوع حوادث أمنية ناجمة عن قصر الدائرة أو أي أعطال كهربائية أخرى، يجب تزويد جميع دوائر التبديل بين الاتجاهين بآلية قفل متبادل، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر القفل المتبادل الميكانيكي والكهربائي، لضمان عدم إغلاق الملامسات في كلا الاتجاهين في آن واحد.
أولاً: تحليل أعطال الدائرة الرئيسية للمحرك الكهربائي الناتجة عن قصر الدائرة وإصلاحها
القصير الكهربائي هو حالة خلل في الدائرة الكهربائية، حيث لا يمر التيار عبر الحمل المتوقع (مثل المقاوم أو المصباح الكهربائي أو أي جهاز كهربائي آخر)، بل يمر عبر مسار ذي مقاومة منخفضة ويعود مباشرةً إلى مصدر الطاقة. في الحالة المثالية، يجب أن يتدفق التيار في الدائرة عبر جميع المكونات المصممة لها، بما في ذلك الأجهزة الكهربائية المختلفة وأجهزة الحماية. ومع ذلك، في حالة القصر الكهربائي، يتجاوز التيار هذه المكونات ويبحث عن مسار ذي مقاومة أقل، مما يعني عادةً أن التيار سيتدفق مباشرةً من أحد أقطاب مصدر الطاقة إلى القطب الآخر، دون المرور عبر أي حمل أو المرور عبر حمل ضئيل للغاية.
1. أنواع الدوائر القصيرة
في أنظمة الطاقة الكهربائية ثلاثية الأطوار، يحدث اتصال غير طبيعي بين الأطوار المختلفة. وقد يحدث ذلك في الأجهزة الكهربائية أو في الخطوط الكهربائية.
التلامس غير الطبيعي بين موصل مكهرب أحادي الطور أو متعدد الأطوار والأرض (أو جزء معدني موصول بالأرض).
2. أسباب حدوث قصر الدائرة الرئيسية
يُظهر الشكل 21-1 دائرة تشغيل المحرك في الاتجاهين. ولمنع حدوث صدمات ميكانيكية أو حمل كهربائي زائد نتيجة عدم توقف المحرك تمامًا بسبب القصور الذاتي عند التبديل بين الاتجاهين، يتم تزويد بعض دوائر التشغيل في الاتجاهين بمرحل زمني. في الشكل، يمكن افتراض أن الملامس KM₁ هو ملامس الدوران الأمامي، وKM₂ هو ملامس الدوران الخلفي، وSB₂ هو زر تشغيل الدوران الأمامي، وSB₃ هو زر تشغيل الدوران الخلفي، وSB₁ هو زر الإيقاف العام.
الشكل 21-1: دائرة تشغيل المحرك في اتجاهي الدوران
(1) قصر الدائرة الرئيسية بين الأطوار:قد يحدث ذلك في أي جزء من الدائرة الرئيسية. ويكفي ألا يتلامس أي كبلين من الكابلات U₁ وV₁ وW₁ مباشرة مع الأجهزة الكهربائية حتى يحدث ذلك. وتشمل الأسباب المحددة ما يلي:
- ● التصاق نقاط التلامس الرئيسية للموصل الكهربائي:حدوث انصهار أو انحشار ميكانيكي في نقطة التلامس الرئيسية KM₁ أو KM₂. إذا تم الضغط على زر التشغيل العكسي في هذه الحالة، فسيؤدي ذلك إلى حدوث قصر دارة بين طورين من التيار الكهربائي. يمكن التحقق من ذلك عن طريق قياس ما إذا كانت الأطراف العلوية والسفلية للموصل منفصلة باستخدام جهاز قياس متعدد.
- ● فشل الترابط:تلتصق نقطة التلامس المغلقة دائمًا في KM₂ في دائرة التحكم. وقد يؤدي الضغط على زر العكس SB₃ أثناء دوران المحرك في الاتجاه الصحيح إلى حدوث قصر في الدائرة الرئيسية.
- ● العوامل الفيزيائية:تراخي التوصيلات في صندوق التوصيلات، وتلف طبقة العزل بسبب الاهتزاز والاحتكاك، والرطوبة الشديدة في البيئة المحيطة (تسرب المياه إلى صندوق التوصيلات) وغيرها.
(2) قصر الدائرة بين لفات المحرك الكهربائي:يشير إلى حدوث قصر دارة بين لفات متجاورة في نفس الملف نتيجة تلف العزل. وقد يؤدي ذلك إلى اختلال توازن التيار، وارتفاع درجة الحرارة، وتلف ميكانيكي. يمكن إجراء تقييم أولي من خلال استخدام جهاز القياس المتعدد لقياس ما إذا كانت قيم مقاومات الملفات ثلاثية الأطوار متساوية تقريبًا.
ثانياً: تحليل أعطال فقدان الطور في الدائرة الرئيسية للمحرك الكهربائي وإصلاحها
منطق استكشاف الأعطال وإصلاحها
قم بقياس الجهد بين L₁-L₂ وL₂-L₃ وL₁-L₃. في حالة احتراق المصهر (FU₁)، يمكن التأكد من ذلك باستخدام طريقة الفحص عند انقطاع التيار (قياس حالة التوصيل والانقطاع) أو طريقة الفحص عند توصيل التيار (قياس الجهد بين الطرفين العلوي والسفلي).
افحص ما إذا كانت الأسلاك مفكوكة أو مقطوعة؛ ولاحظ ما إذا كانت نقاط التلامس في الملامس متآكلة بشدة. إذا حدث تشغيل أحادي الطور للمرحل الحراري (FR) بدلاً من التشغيل الثلاثي الطور، فهذا يعني وجود عطل في المرحل الحراري نفسه.
انقطاع في اللفات الداخلية. عند إجراء القياس، يجب فصل لوحة التوصيل «نجمة-مثلث»، ثم قياس المقاومة بين U₁-U₂ وV₁-V₂ وW₁-W₂.
ملخص الصيانة الشاملة
سواء كان ذلك انصهار الصمامات أو عطل في الملامس أو عطل في المرحل الحراري، فإن ذلك يعني وجود خلل في الدائرة الكهربائية. عند استبدال المكونات، بالإضافة إلى الانتباه إلى مطابقة المواصفات،يجب التأكد من أن المحرك والدائرة الكهربائية بأكملها في حالة جيدة. في المرحلة الأولى من التشغيل الكهربائي، يجب التركيز بشكل خاص على ما يلي:
1. قيمة تيار المحرك الكهربائي؛
2. أصوات التشغيل (المحامل والحمولة)؛
3. درجة حرارة المحرك (مع التركيز بشكل خاص على درجة حرارة المحامل عند طرفي المحرك).
