المحركات الكهربائية تعمل عالمنا. من ضواغط الثلاجة ومشغلات الهواتف الذكية إلى محرك السيارات الكهربائية (EV) ، تساعد المحركات الكهربائية في جعل الحياة الحديثة حقيقة أينما ذهبنا. في الواقع ، نحن معتادون على الاعتماد على المحركات الكهربائية لدرجة أننا غالبًا ما نلفت انتباهنا فقط عندما لا يعملون - وهي مشكلة يمكن منعها من خلال اختبار المحرك.
أهمية الاختبار الحركي
يعد اختبار المحركات أمرًا ضروريًا لضمان موثوقية وكفاءة وسلامة المحركات التي نعتمد عليها. توفر هذه الاختبارات، التي يتم إجراؤها في مراحل مختلفة من دورة حياة المحرك، معلومات أساسية حول الصحة العامة للمحرك وتوفر العديد من الفوائد للمصممين والمصنعين والفنيين والمستهلكين.
يمكن أن يؤدي اختبار المحركات إلى تحسين:
الموثوقية: يحدد الاختبار المشكلات المحتملة ويسمح بالصيانة التنبؤية لمنع الأعطال وإطالة عمر المحرك.
الكفاءة: من خلال الاختبار، يمكن للفنيين معالجة مشكلات الطاقة الكهربائية، مما يؤدي إلى تقليل الخسارة وانخفاض تكاليف التشغيل.
السلامة: لحماية الأشخاص الذين يستخدمون المحرك، يكشف الاختبار عن المخاطر المحتملة مثل الصدمة الكهربائية أو الحريق.
الأداء: من خلال تقييم خصائص مثل السرعة واستهلاك الطاقة، يمكن أن يكشف الاختبار عن فرص تحسين الأداء.
ر&د: جمع البيانات من خلال الاختبار للإبلاغ عن إنشاء تكنولوجيا محرك أكثر تقدمًا.
الامتثال للمعايير: يمكن اختبار المحركات للتحقق من امتثالها لجميع معايير الصناعة المعمول بها قبل نشرها للاستخدام.
نوع اختبار المحرك:
في حين أن الاختبارات المحددة التي يتم إجراؤها ستختلف اعتمادًا على مدى تعقيد المحرك والتطبيق والمعلمات التي سيتم تقييمها، فإن بعض الاختبارات الرئيسية المستخدمة في اختبار المحرك تشمل ما يلي:
- الاختبارات الكهربائية، مثل اختبارات القطبية وقياسات مستوى الجهد.
2. اختبار الاهتزاز للكشف عن أي خلل أو اختلال.
3. الاختبار الحراري، والذي يستخدم لمراقبة درجة حرارة المحرك لتجنب ارتفاع درجة الحرارة.
4. اختبار ديناميكي لمعرفة سلوك المحرك في الظروف العابرة.
5. اختبارات الضوضاء لتقييم الخواص الصوتية مقارنة بمعايير الصوت.
6. اختبار العزل للتأكد من عدم تدهور المادة العازلة للمحرك أثناء التشغيل. تشمل بعض الأمثلة اختبار الضخامة، واختبار الجهد العالي (اختبار الجهد العالي)، واختبار زيادة التيار - وهي الاختبارات التي تبحث عن عيوب الدوران، والملف إلى الملف، والطور إلى الطور التي تسبب أعطالًا كهربائية.
معيار الصناعة لاختبار المحركات
في جميع تطبيقات المحركات، بدءًا من الضواغط الصناعية وحتى أدوات حفر الأسنان، يساعد الاختبار في التحقق من أن المحرك يلبي المواصفات التي حددتها الشركة المصنعة ومعايير الجودة والسلامة (مثل استهلاك الطاقة ومستوى ضغط الصوت) التي تحددها معايير الصناعة.
من أجل تلبية معايير الصناعة، يجب أن يلبي اختبار المحركات المتطلبات الدولية والمحلية. وعلى المستوى الدولي، فإن معايير مثل قابلية التشغيل البيني والأمن تكون متسقة بين البلدان، في حين أن المعايير المحلية قد تشمل متطلبات تعترف بأولويات وطنية محددة، مثل البيئة والثقافة. بعض الوكالات التي قامت بإنشاء وتنفيذ هذه المعايير تشمل:
الرابطة الأمريكية لمصنعي الأجهزة الكهربائية: https://www.nema.org/standards
اللجنة الكهروتقنية الدولية: https://www.iec.ch/ Government-regulators/electric-motors
مسح المعايير الصناعية اليابانية: https://www.jisc.go.jp/eng/
مؤسسة المعايير البريطانية: https://standardsdevelopment.bsigroup.com/search/Standards?Term=Motors&Source=category
المعيار الوطني لجمهورية الصين الشعبية: http://mee.gov.cn/
أدوات اختبار المحركات
هل تقوم باختبار توربين رياح أو نظام نقل، أو مروحة صناعية أو مصعد، وهناك العديد من أنواع الأدوات المختلفة المتاحة لاختبار المحركات، اعتمادًا على المعلمات والخصائص التي تقوم بتقييمها. بعض هذه الأدوات تشمل:
محلل الطاقة: قياس المعلمات الكهربائية مثل الجهد والتيار لتشخيص التوصيلات الكهربائية.
مقياس سرعة الدوران: قياس سرعة المحرك.
كاميرا التصوير الحراري: تلتقط التغيرات في درجات الحرارة لتحديد النقاط الساخنة ومشاكل التبريد.
Megohmmeter: قياس مقاومة العزل للفات محرك للكشف عن تدهور العزل (المعروف أيضًا باسم مقياس MegoHmmeter).
مستشعر عزم الدوران: يتم قياس عزم الدوران عن طريق تحويل الدوران الميكانيكي إلى إشارة كهربائية.
المحاكاة في اختبار المحركات الكهربائية
في حين أن الاختبار البدني ضروري للحصول على نظرة ثاقبة للأداء الحركي، إلا أن له حدودًا. تساعد المحاكاة الفنيين على توسيع نطاق الاختبار من خلال النظر إلى الداخل للكشف بالضبط عما يحدث داخل المحرك، سواء الآن أو في المستقبل، بالإضافة إلى إظهار أعمق ما داخل المحرك.
من خلال المحاكاة، يمكن للمهندسين استكشاف خيارات التصميم المختلفة لسيناريوهات التشغيل المختلفة وإجراء التعديلات قبل الإنتاج، وأثناء الإنتاج، وحتى عندما يكون المحرك قيد الاستخدام. خاصة في الحالات التي يكون فيها الاختبار المادي محدودًا بسبب عدم الرؤية (بسبب حجم الاختبار أو موقعه)، يمكن للمحاكاة إجراء الحسابات المطلوبة بسرعة لإجراء تقييم دقيق. تتضمن بعض الاختبارات الحركية الشائعة التي تتطلب استخدام المحاكاة ما يلي:
الاختبار الكهربائي: قياس القوة الدافعة الكهربائية الخلفية (EMF) في محرك مغناطيسي دائم بدون فرش.
الاختبار الحراري: يقيم ارتفاع درجة الحرارة أثناء التشغيل المستمر لـ S1.
الاختبار الديناميكي: التنبؤ بأخطاء الدائرة القصيرة في المحركات ذات المغناطيس الدائم بدون فرش وقياس أداء الدوار المتوقف في المحركات الحثية ذات التيار المتردد.
إن استخدام المحاكاة في اختبار المحركات الكهربائية لا يزيد من سرعة وكفاءة عملية الاختبار نفسها فحسب، بل يعمل أيضًا على تحسين جودة البيانات التي تم جمعها وعمقها وموثوقيتها أو يقينها. تقوم برامج المحاكاة، مثل Ansys Maxwell وAnsys Motor-CAD، بإجراء حسابات متعددة الفيزياء لتزويد الفنيين بتقييمات شاملة للأنظمة المعقدة التي لا يمكن تحقيقها عن طريق إجراء اختبار واحد في كل مرة.
ومن خلال الاستفادة من المحاكاة لإجراء الاختبارات الفيزيائية في بيئة افتراضية، يمكن للفرق الهندسية توفير الوقت والمال. بالإضافة إلى ذلك، تعمل المحاكاة على تقليل عدد تكرارات التصميم وتحديد المشكلات قبل إنشاء أي جهاز. وينتج عن ذلك تصميم أفضل وأكثر قوة ويضمن عدم وجود مفاجآت عندما يتعلق الأمر بالاختبارات البدنية.
الاختبار يكشف الجواب
تعتمد العديد من الوظائف الأكثر أهمية في المجتمع الحديث على موثوقية وسلامة وكفاءة المحركات الكهربائية. ومن خلال الاختبار، نكتسب ملاحظات ومعرفة ورؤى قيمة من شأنها أن تقودنا إلى الجيل القادم من التقدم التكنولوجي في توليد الطاقة الذي سيستمر في دفع البشرية إلى الأمام.
إذا كنت ترغب في الحصول على مزيد من المعلومات حول المحرك الكهربائي ، فيرجى الاتصال بتصنيع المحركات الكهربائية المهنية -محرك Dongchun سيكون هناك المزيد من المعلومات حول المحرك الكهربائي لك.