मोटरें सभी औद्योगिक वातावरणों में मौजूद हैं और तेजी से जटिल और तकनीकी होती जा रही हैं, जिससे कभी-कभी इष्टतम प्रदर्शन करना मुश्किल हो जाता है। यह समझना महत्वपूर्ण है कि मोटर और प्रशिक्षण समस्याओं के कारण किसी एक कौशल क्षेत्र तक ही सीमित नहीं हैं। वास्तव में, यांत्रिक और विद्युत दोनों समस्याएं इंजन विफलता का कारण बन सकती हैं। इसलिए, डाउनटाइम की महंगी अवधि से बचने और संसाधन उपलब्धता में सुधार करने के लिए खुद को अच्छे ज्ञान से लैस करना महत्वपूर्ण है।
वाइंडिंग इंसुलेशन का टूटना और बेयरिंग का घिस जाना मोटर विफलता के दो मुख्य कारण हैं, लेकिन ये समस्याएं स्वयं बहुत अलग कारणों से उत्पन्न होती हैं। यह लेख बताता है कि वाइंडिंग इंसुलेशन टूटने और बेयरिंग की खराबी के 13 सबसे सामान्य कारणों की पहचान कैसे की जाए।
1) क्षणिक वोल्टेज
क्षणिक वोल्टेज के साइट के आंतरिक या बाहरी विभिन्न स्रोत हो सकते हैं। निकटवर्ती लोड पर या बंद, पावर फैक्टर सुधार कैपेसिटर बैंक, या यहां तक कि दूरस्थ मौसम की स्थिति वितरण प्रणालियों में क्षणिक वोल्टेज उत्पन्न कर सकती है। ये क्षणिक वोल्टेज, जिनके आयाम और आवृत्ति परिवर्तनशील हैं, मोटर वाइंडिंग के इन्सुलेशन को ख़राब करने या यहां तक कि नष्ट करने का जोखिम उठाते हैं। इन क्षणिक तनावों के स्रोत की पहचान करना मुश्किल हो सकता है क्योंकि उनकी घटना दुर्लभ होती है, और उनके लक्षण अलग-अलग तरीकों से प्रकट हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, नियंत्रण केबलों पर एक वोल्टेज क्षणिक दिखाई दे सकता है जो क्षति के लिए सीधे जिम्मेदार नहीं है, लेकिन फिर भी संचालन को बाधित कर सकता है।
प्रभाव: मोटर वाइंडिंग के इन्सुलेशन में गिरावट के जोखिम के परिणामस्वरूप प्रत्याशित विफलता और अनियोजित डाउनटाइम होता है
मापने और निदान उपकरण: फ्लूक 435-II तीन-चरण ऊर्जा मीटर
महत्वपूर्ण: उच्च
2) वोल्टेज असंतुलन
तीन-चरण वितरण प्रणालियाँ अक्सर एकल-चरण लोड प्रदान करती हैं। प्रतिबाधा या भार वितरण में कोई भी असंतुलन तीन चरणों में असंतुलन का कारण बनता है। संभावित विफलताएं मोटर वायरिंग, इसकी समाप्ति, या यहां तक कि वाइंडिंग्स से भी उत्पन्न हो सकती हैं। यह असंतुलन तीन-चरण प्रणाली में सभी चरण सर्किटों पर तनाव पैदा कर सकता है। सरलतम स्तर पर, तीन वोल्टेज चरणों का परिमाण हमेशा समान होना चाहिए।
प्रभाव: असंतुलन एक या अधिक चरणों पर अत्यधिक धारा प्रवाह उत्पन्न करता है, जिससे ऑपरेटिंग तापमान बढ़ जाता है और इन्सुलेशन ख़राब हो जाता है।
मापने और निदान उपकरण: फ्लूक 435-II तीन-चरण ऊर्जा मीटर
महत्व: मध्यम
3) हार्मोनिक विरूपण
सीधे शब्दों में कहें तो, हार्मोनिक्स मोटर वाइंडिंग की आपूर्ति करने वाले उच्च आवृत्ति एसी वोल्टेज या धाराओं के किसी भी अतिरिक्त स्रोत को संदर्भित करता है। इस अतिरिक्त ऊर्जा का उपयोग शाफ्ट मोटर को चालू करने के लिए नहीं किया जाता है बल्कि वाइंडिंग के माध्यम से प्रवाहित होता है और अंततः आंतरिक ऊर्जा हानि में योगदान देता है। ये नुकसान गर्मी के रूप में फैल जाता है, जो धीरे-धीरे वाइंडिंग की इन्सुलेशन क्षमता को खराब कर देता है। इलेक्ट्रॉनिक लोड को पावर देने वाले सिस्टम तत्वों पर कुछ हार्मोनिक करंट विरूपण सामान्य है। हार्मोनिक विरूपण के स्रोतों की पहचान करने के लिए, ट्रांसफार्मर के वर्तमान स्तर और तापमान को ट्रैक करने के लिए एक ऊर्जा मीटर का उपयोग करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि उन पर अत्यधिक तनाव न हो। प्रत्येक हार्मोनिक में विरूपण का अपना स्वीकार्य स्तर होता है और इसे IEEE 519-1992 जैसे मानकों द्वारा परिभाषित किया जाता है।
प्रभाव: इंजन की दक्षता कम होने से अतिरिक्त लागत आती है और परिचालन तापमान बढ़ जाता है
मापने और निदान उपकरण: फ्लूक 435-II तीन-चरण ऊर्जा मीटर
महत्व: मध्यम
आवृत्ति चर
4) ड्राइव आउटपुट पीडब्लूएम सिग्नल पर विचार
परिवर्तनीय गति ड्राइव मोटर के आउटपुट वोल्टेज और आवृत्ति को नियंत्रित करने के लिए पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन (पीडब्लूएम) तकनीक का उपयोग करते हैं। जब प्रतिबाधा स्रोत और लोड से मेल नहीं खाती है तो प्रतिबिंब उत्पन्न होते हैं। प्रतिबाधा बेमेल अनुचित स्थापना, खराब घटक चयन, या क्रमिक उपकरण गिरावट के कारण हो सकता है। मोटर ड्राइव सर्किट में, प्रतिबिंब शिखर डीसी बस वोल्टेज स्तर के बराबर हो सकता है।
प्रभाव: मोटर वाइंडिंग इन्सुलेशन के क्षरण से अनियोजित डाउनटाइम होता है
मापने और निदान उपकरण: फ्लूक 4-190® स्कोपमीटर रैपिड सैंपलिंग 204-चैनल पोर्टेबल ऑसिलोस्कोप।
महत्वपूर्ण: उच्च
5) सिग्मा धारा
सिग्मा धाराएँ किसी प्रणाली में प्रवाहित होने वाली परजीवी धाराओं को संदर्भित करती हैं। सिग्मा धाराएं सिग्नल आवृत्ति, वोल्टेज स्तर, कैपेसिटेंस और कंडक्टरों के प्रेरण पर निर्भर करती हैं। ये धाराएँ सुरक्षात्मक पृथ्वी चालकों से होकर गुज़र सकती हैं और ग़लत ट्रिपिंग का कारण बन सकती हैं या वाइंडिंग में अत्यधिक गर्मी भी उत्पन्न कर सकती हैं। सिग्मा करंट आमतौर पर मोटर वायरिंग में मौजूद होता है और किसी भी समय टी में तीन चरणों के करंट का योग होता है। एक आदर्श स्थिति में, इन तीन करंट का योग शून्य होना चाहिए। दूसरे शब्दों में, ड्राइव से रिटर्न करंट बाद वाले द्वारा प्राप्त करंट के बराबर होना चाहिए। ग्राउंड कंडक्टर में कैपेसिटिव रूप से युग्मित धाराओं में सक्षम कई कंडक्टरों में सिग्मा करंट को असममित संकेतों के रूप में भी दर्शाया जा सकता है।
प्रभाव: सुरक्षात्मक पृथ्वी धारा के कारण रहस्यमय सर्किट ट्रिपिंग
मापने और निदान उपकरण: पोर्टेबल 4-चैनल पृथक ऑसिलोस्कोप स्कोपमीटर फ्लूक 190-204 वर्तमान क्लैंप (फ्लूक i400S या समान) और विस्तृत बैंडविड्थ (10 kHz) के साथ।
महत्व: कम
6) परिचालन अधिभार
मोटर ओवरलोड तब होता है जब मोटर को अत्यधिक लोड के तहत रखा जाता है। ओवरलोडिंग के पहले लक्षण अत्यधिक खपत, अपर्याप्त टॉर्क और ओवरहीटिंग हैं। अत्यधिक इंजन गर्मी विफलता का एक प्रमुख कारण है। ओवरलोड होने पर, विभिन्न मोटर घटक, जैसे बीयरिंग, वाइंडिंग और अन्य घटक, सामान्य रूप से काम कर सकते हैं, लेकिन मोटर बहुत गर्म रहती है। इसलिए, यह सुनिश्चित करके समस्या निवारण प्रक्रिया शुरू करना उचित है कि मोटर अतिभारित न हो। चूंकि 30% मोटर विफलताएं ओवरलोड के कारण होती हैं, इसलिए यह समझना महत्वपूर्ण है कि मोटर ओवरलोड को कैसे मापें और पहचानें।
प्रभाव: विद्युत और यांत्रिक घटकों के समय से पहले खराब होने से स्थायी विफलता होती है
मापने और निदान उपकरण: फ्लूक 289 डिजिटल मल्टीमीटर
महत्वपूर्ण: उच्च
यांत्रिक
7) ग़लत संरेखण
संरेखण गलत हो जाता है जब मोटर ड्राइव शाफ्ट लोड के साथ ठीक से संरेखित नहीं होता है या जब मोटर को लोड से जोड़ने वाला घटक गलत तरीके से संरेखित होता है। कई पेशेवरों का मानना है कि लचीला युग्मन संरेखण त्रुटि को समाप्त या क्षतिपूर्ति करता है। हालाँकि, यह वास्तव में केवल युग्मन की सुरक्षा करता है। दरअसल, एक लचीली युग्मन के साथ भी, एक गलत संरेखित शाफ्ट शाफ्ट के साथ और मोटर में हानिकारक चक्रीय बलों को संचारित करता है, जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक मोटर घिसाव होता है और स्पष्ट यांत्रिक लोडिंग में वृद्धि होती है। दूसरी ओर, गलत संरेखण लोड और मोटर ड्राइव शाफ्ट दोनों में कंपन उत्पन्न करने का जोखिम उठाता है। कुछ प्रकार के ग़लत संरेखण:
कोणीय: शाफ्ट की कुल्हाड़ियाँ प्रतिच्छेद करती हैं, लेकिन समानांतर नहीं होती हैं
समानांतर: शाफ्ट की कुल्हाड़ियाँ समानांतर हैं, लेकिन संकेंद्रित नहीं हैं
मिश्रित: कोणीय और समानांतर दोषों का संयोजन (नोट: अधिकांश गलत संरेखण मिश्रित संरेखण हैं। व्यवहार में, दोनों आकृतियों को अलग-अलग व्यवहार करना आसान है।)
प्रभाव: यांत्रिक ड्राइव घटकों के समय से पहले खराब होने से समय से पहले विफलता होती है
मापने और निदान उपकरण: फ्लूक 830 लेजर शाफ्ट संरेखण उपकरण
महत्वपूर्ण: उच्च
8) दस्ता असंतुलन
असंतुलन एक घूमने वाले हिस्से की स्थिति को दर्शाता है जिसका द्रव्यमान केंद्र रोटेशन की धुरी के बाहर स्थित होता है। दूसरे शब्दों में, रोटर पर कहीं एक "भारी स्थान" है। मोटर असंतुलन को पूरी तरह से समाप्त नहीं किया जा सकता है, लेकिन सामान्य सीमाओं के बाहर मूल्यों की पहचान करना और तदनुसार उपाय लागू करना पूरी तरह से संभव है। असंतुलन कई कारकों के कारण हो सकता है, जिनमें शामिल हैं:
गंदा करना
प्रतिकार का अभाव
विनिर्माण विविधताएँ
मोटर वाइंडिंग और अन्य घिसाव-संबंधी कारकों में असमान द्रव्यमान वितरण।
एक कंपन परीक्षक या विश्लेषक यह निर्धारित करने में मदद कर सकता है कि घूमने वाली मशीन संतुलित है या नहीं।
प्रभाव: यांत्रिक ड्राइव घटकों के समय से पहले खराब होने से समय से पहले विफलता होती है
मापने और निदान उपकरण: फ्लूक 810 कंपन परीक्षक
महत्वपूर्ण: उच्च
9) शाफ्ट को ढीला करना
ढीलेपन का तात्पर्य भागों के बीच अत्यधिक खेल से है। ढीलेपन के विभिन्न प्रकार हैं:
रोटरी ढीलापन मशीन के घूमने वाले और स्थिर भागों, उदाहरण के लिए, बेयरिंग के बीच अत्यधिक निकासी के कारण होता है।
दो सामान्य रूप से स्थिर भागों, जैसे कि एक पैर और नींव, या एक असर आवास और एक मशीन के बीच गैर-घूर्णन ढीलापन।
कंपन के अन्य सभी स्रोतों की तरह, यह जानना महत्वपूर्ण है कि ढीलेपन की पहचान कैसे करें और समस्या के महंगा होने से पहले उसका समाधान कैसे करें। एक कंपन परीक्षक या विश्लेषक यह निर्धारित करने में मदद कर सकता है कि घूमने वाली मशीन में ढीलापन आ रहा है या नहीं।
प्रभाव: घूमने वाले घटकों के त्वरित घिसाव के कारण यांत्रिक खराबी होती है
मापने और निदान उपकरण: फ्लूक 810 कंपन परीक्षक
महत्वपूर्ण: उच्च
10) बियरिंग घिसाव
दोषपूर्ण बीयरिंग घर्षण बढ़ाते हैं, अधिक गर्मी उत्सर्जित करते हैं और यांत्रिक समस्याओं, स्नेहन या घिसाव के कारण ईंधन दक्षता कम होती है। बियरिंग विफलता के अलग-अलग कारण हो सकते हैं:
रेटेड लोड से अधिक लोड;
अपर्याप्त या गलत स्नेहन;
अप्रभावी असर सील;
खराब शाफ्ट संरेखण;
दोषपूर्ण संयोजन;
सामान्य टूट फूट;
प्रेरित शाफ्ट वोल्टेज.
जब बियरिंग विफलता होती है, तो इसका व्यापक प्रभाव पड़ता है जिससे इंजन विफलता का खतरा काफी बढ़ जाता है। 13% मोटर विफलताएं बीयरिंग की विफलता के कारण होती हैं और किसी साइट पर 60% से अधिक यांत्रिक विफलताएं बीयरिंग के घिसाव के कारण होती हैं। इसलिए, यह सीखना महत्वपूर्ण है कि इस समस्या के चेतावनी संकेतों को कैसे पहचाना जाए।
प्रभाव: घूमने वाले घटकों के त्वरित घिसाव के परिणामस्वरूप बेयरिंग विफल हो गई
मापने और निदान उपकरण: फ्लूक 810 कंपन परीक्षक
महत्वपूर्ण: उच्च
ग़लत स्थापना से संबंधित कारक
11) डगमगाते पैर का सहारा
डगमगाने वाला माउंट तब संदर्भित होता है जब मोटर या ड्राइव घटक के बढ़ते पैर समतल नहीं होते हैं या माउंटिंग सतह जिस पर पैर बैठते हैं वह समतल नहीं होती है। यह स्थिति बहुत निराशा का कारण बनती है, क्योंकि लेग माउंटिंग बोल्ट को कसने से अधिक तनाव और संरेखण संबंधी समस्याएं आती हैं। असंतुलन आम तौर पर तिरछे रखे गए दो माउंटिंग बोल्टों के बीच होता है, जैसे एक कुर्सी या मेज अपने तिरछे पर हिलती है। डगमगाते पैर का सहारा दो प्रकार के होते हैं:
समानांतर: बढ़ते पैरों में से एक अन्य तीन की तुलना में ऊंचा है;
कोणीय: माउंटिंग पैरों में से एक माउंटिंग सतह के समानांतर या "सामान्य" स्थिति में नहीं है।
दोनों ही मामलों में, डगमगाता समर्थन बढ़ते हुए पैरों या जिस फर्श पर वे आराम करते हैं उसमें अनियमितता के कारण होता है। इसके बावजूद, उचित शाफ्ट संरेखण प्राप्त करने के लिए स्थिति का समाधान करना महत्वपूर्ण है। एक गुणवत्ता वाला लेजर संरेखण उपकरण आमतौर पर घूमने वाली मशीन पर किसी भी प्रकार के डगमगाते मीडिया की पहचान करेगा।
प्रभाव: यांत्रिक ड्राइव घटकों का खराब संरेखण
मापने और निदान उपकरण: फ्लूक 830 लेजर शाफ्ट संरेखण उपकरण
महत्व: मध्यम
12) पाइप तनाव
पाइपलाइन तनाव नए तनावों, दबावों और बलों को संदर्भित करता है जो बाकी उपकरणों और बुनियादी ढांचे पर कार्य करते हैं जो मोटर और ड्राइव पर पारित होते हैं और गलत संरेखण का कारण बनते हैं। सबसे आम उदाहरण एक साधारण मोटर/पंप संयोजन है, जहां कोई चीज पाइप पर दबाव डाल रही है, जैसे:
नींव का एक आंदोलन;
एक नया वाल्व या अन्य घटक;
किसी पाइप से टकराने, मुड़ने या बस दबने वाली कोई वस्तु;
टूटा हुआ या गायब पाइप सपोर्ट, या अन्य दीवार सपोर्ट आइटम।
ये बल पंप पर कोणीय रूप से कार्य कर सकते हैं या ऑफसेट कर सकते हैं, जो बदले में मोटर या पंप शाफ्ट के गलत संरेखण का कारण बनता है। इसलिए, मशीन के एलाइनमेंट की नियमित रूप से जांच करना महत्वपूर्ण है। दरअसल, सटीक संरेखण एक अस्थायी स्थिति है जो समय के साथ खराब हो सकती है।
प्रभाव: खराब शाफ्ट संरेखण और घूमने वाले घटकों पर प्रेरित तनाव, जिससे समय से पहले विफलताएं होती हैं।
मापने और निदान उपकरण: फ्लूक 830 लेजर शाफ्ट संरेखण उपकरण
महत्व: कम
13) दस्ता तनाव
जब मोटर शाफ्ट वोल्टेज बेयरिंग ग्रीस की इन्सुलेशन क्षमता से अधिक हो जाता है, तो बाहरी बेयरिंग की ओर निर्देशित धाराएं उत्पन्न हो सकती हैं और बेयरिंग रेस में गड्ढे और खांचे दिखाई दे सकते हैं। यह समस्या सबसे पहले इस तथ्य के कारण अधिक गर्मी के साथ शोर की उपस्थिति में व्यक्त की जाती है कि बीयरिंग अपना मूल आकार खोना शुरू कर देते हैं और धातु के टुकड़े ग्रीस के साथ मिल जाते हैं और घर्षण को खराब कर देते हैं। इससे कुछ ही महीनों में बेयरिंग के नष्ट हो जाने का जोखिम है। बियरिंग की विफलता मोटर मरम्मत और डाउनटाइम दोनों के संदर्भ में महंगी है। इसलिए, समस्याओं का पूर्वानुमान लगाने के लिए शाफ्ट वोल्टेज को मापने और करंट को प्रभावित करने जैसे निवारक उपाय करना महत्वपूर्ण है। शाफ्ट वोल्टेज केवल तभी मौजूद होता है जब मोटर चालू होती है और घूमती है। मोटर के घूमने पर शाफ्ट तनाव को मापने के लिए कार्बन ब्रश जांच का उपयोग किया जाता है।
प्रभाव: बीयरिंग सतहों पर विद्युत आर्किंग के परिणामस्वरूप गड्ढे और स्पलाइन हो सकते हैं, जिससे अत्यधिक कंपन हो सकता है और अंततः बीयरिंग में खराबी आ सकती है
मापने और निदान उपकरण: फ़्लूक 4-190 स्कोपमीटर पृथक 204-चैनल पोर्टेबल ऑसिलोस्कोप, शाफ्ट तनाव को मापने के लिए एईजीआईएस कार्बन ब्रश सेंसर के साथ।
महत्वपूर्ण: उच्च
सफलता के लिए चार रणनीतियाँ
मोटर नियंत्रण प्रणालियाँ विनिर्माण लाइनों के सभी स्तरों पर आवश्यक प्रक्रियाओं में मौजूद हैं। हार्डवेयर विफलताओं के मोटर या भागों के संभावित प्रतिस्थापन और सिस्टम के डाउनटाइम, जो मोटर पर निर्भर करता है, दोनों के संदर्भ में गंभीर वित्तीय परिणाम होते हैं। रखरखाव इंजीनियरों और तकनीशियनों को सही ज्ञान प्रदान करना, कार्यभार को प्राथमिकता देना और निवारक इंजन रखरखाव का प्रबंधन करना, और रुक-रुक कर और कभी-कभी पहचानने में मुश्किल मुद्दों को संबोधित करना, कुछ मामलों में, तनाव से संबंधित विफलताओं को रोक सकता है। सामान्य परिचालन लागत और उत्पादन डाउनटाइम की समग्र लागत को कम करना .
चार प्रमुख रणनीतियाँ मोटरों और घूमने वाले घटकों की समयपूर्व विफलता को हल कर सकती हैं या रोक भी सकती हैं:
दस्तावेज़ संचालन की स्थितियाँ, मशीन विनिर्देश और प्रदर्शन सहनशीलता सीमाएँ।
स्थापना के दौरान, रखरखाव से पहले और बाद में और नियमित आधार पर महत्वपूर्ण मापों को कैप्चर करें और दस्तावेजित करें।
प्रवृत्ति विश्लेषण को सुविधाजनक बनाने और स्थिति परिवर्तनों की पहचान करने के लिए आधारभूत मापों को संग्रहीत करें।
एक बुनियादी प्रवृत्ति स्थापित करने के लिए व्यक्तिगत माप के ग्राफ़ बनाएं। +/- 10% से 20% (या आपके सिस्टम के प्रदर्शन और महत्व के आधार पर कोई अन्य%) से अधिक की मूल प्रवृत्ति में किसी भी बदलाव के लिए मूल कारण की पहचान करने की आवश्यकता होती है, यह समझने के लिए कि यह समस्या क्यों होती है।
किसी भी अच्छी मोटर स्थापना के लिए जाँचने या पालन करने के लिए 13 अच्छी युक्तियाँ (स्थापित मोटर की तकनीक के आधार पर)!