ภาษาไทย

การวัดการคายประจุแรงดันไฟฟ้าด้วยเครื่องวิเคราะห์มอเตอร์ไดรฟ์ Fluke MDA-550

พัลส์แรงดันไฟฟ้าความถี่สูงจากไดรฟ์ปรับรอบมอเตอร์สามารถคัปปลิ้งจากสเตเตอร์ของมอเตอร์ไปยังเพลามอเตอร์ได้ ทำให้มีแรงดันไฟฟ้าปรากฏขึ้นที่เพลามอเตอร์ เมื่อแรงดันไฟฟ้าของเพลามอเตอร์นี้เกินค่าความเป็นฉนวนของจารบีในแบริ่ง อาจเกิดอาร์กไฟฟ้าขึ้นภายในมอเตอร์ทำให้กระแสไฟฟ้าบางส่วนวิ่งผ่านเม็ดลูกปืน ทำให้เกิดรอยเว้าและร่องที่รางแบริ่งของมอเตอร์ ซึ่งเป็นความเสียหายที่อาจทำให้มอเตอร์ชำรุดก่อนเวลาอันควร บันทึกการใช้งานนี้จะอธิบายวิธีใช้เครื่องวิเคราะห์มอเตอร์ไดรฟ์ MDA-550 Motor Drive Analyzer และโพรบแรงดันไฟฟ้าของเพลาเพื่อวัดเหตุการณ์คายประจุแรงดันไฟฟ้าของเพลามอเตอร์

การคายประจุแรงดันไฟฟ้าของเพลา

Capacitive coupling ระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์ของมอเตอร์สามารถทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าในเพลามอเตอร์ได้ ด้วยเหตุนี้ แบริ่งในมอเตอร์ไฟฟ้าจึงเกิดการสึกหรอได้ ไม่เพียงแต่จากการหมุนของเพลาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงจากกระแสไฟฟ้าที่ไหลจากเพลามอเตอร์ลงสู่กราวด์ผ่านทางแบริ่ง มอเตอร์ที่ได้รับกำลังไฟฟ้าจากกำลังไฟฟ้า AC คลื่นรูปไซน์ สามารถมีแรงดันไฟฟ้าของเพลา/แบริ่งถึงเฟรมประมาณ 1 ถึง 2 V ส่วนมอเตอร์ที่ถูกขับโดยไดรฟ์แบบปรับความถี่ได้ (VFD) อาจมีแรงดันไฟฟ้าของเพลา/แบริ่งถึงเฟรมสูงถึง 8 ถึง 15 V ซึ่งแรงดันในระดับนี้อาจสูงเกินคุณสมบัติฉนวนของจารบีแบริ่ง โดยประกายไฟที่เกิดขึ้นจะทำให้เกิดรอยเว้า ร่อง หลุมที่ผสานกัน และส่งผลให้แบริ่งและมอเตอร์บกพร่องก่อนเวลาอันควรในท้ายที่สุด

ร่องที่รางแบริ่ง
ร่องที่รางแบริ่งที่เกิดจากกระแสในแบริ่ง (ภาพถ่ายจาก Electro Static Technology)
การใช้ MDA
การวัดแรงดันไฟฟ้าที่เพลามอเตอร์โดยใช้ชุดโพรบแรงดันไฟฟ้าของเพลา

โพรบแรงดันไฟฟ้าของเพลา

Capacitive coupling ระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์ของมอเตอร์สามารถทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าในเพลามอเตอร์ได้ ด้วยเหตุนี้ แบริ่งในมอเตอร์ไฟฟ้าจึงเกิดการสึกหรอได้ ไม่เพียงแต่จากการหมุนของเพลาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงจากกระแสไฟฟ้าที่ไหลจากเพลามอเตอร์ถึงกราวด์ผ่านทางแบริ่ง มอเตอร์ที่ได้รับกำลังไฟฟ้าจากกำลังไฟฟ้า AC คลื่นรูปไซน์ สามารถมีแรงดันไฟฟ้าของเพลา/แบริ่งถึงเฟรมประมาณ 1 ถึง 2 V ส่วนมอเตอร์ที่ได้รับกำลังไฟฟ้าจากการสลับรูปคลื่นอย่างรวดเร็วของไดรฟ์แบบปรับความถี่ได้ (VFD) สามารถมีแรงดันไฟฟ้าของเพลา/แบริ่งถึงเฟรมสูงถึง 8 ถึง 15 V ซึ่งแรงดันในระดับนี้สามารถสูงเกินคุณสมบัติฉนวนของจารบีแบริ่ง โดยประกายไฟที่เกิดขึ้นจะทำให้เกิดรอยเว้า ร่อง หลุมที่ผสานกัน และส่งผลให้แบริ่งและมอเตอร์บกพร่องก่อนเวลาอันควรในท้ายที่สุด

อุปกรณ์วัด

MDA-550 ออกแบบมาเพื่อช่วยให้สามารถทดสอบและแก้ไขปัญหาหลักๆ ในระบบมอเตอร์ไดรฟ์ประเภทตัวแปลงแบบสามเฟสและแบบเฟสเดียวได้อย่างรวดเร็วและง่ายดาย นอกเหนือจากออสซิโลสโคปแบบพกพาแบบ 4 ช่อง และความสามารถในการบันทึกข้อมูล อุปกรณ์ยังมีฟังก์ชันการวิเคราะห์มอเตอร์ไดรฟ์โดยเฉพาะที่ให้คำแนะนำในการตั้งค่าทีละขั้นตอนผ่านทางข้อมูลบนหน้าจอ ซึ่งช่วยให้สามารถกำหนดค่าเครื่องวิเคราะห์และวัดค่าของไดรฟ์จากอินพุตกำลังไฟฟ้าถึงมอเตอร์ที่ติดตั้งได้ง่าย รวมถึงการวัดแรงดันไฟฟ้าของเพลา

การกระตุกของแรงดันไฟฟ้าที่เพลานั้นสามารถเกิดขั้นได้รวดเร็วมาก ซึ่งอาจต่ำกว่าช่วงการวัดระดับไมโครวินาที Fluke MDA-550 มีแบนด์วิทสูงที่ 500 MHz และอัตราการสุ่มตัวอย่างที่รวดเร็ว (สูงถึง 5 Gsample/s) จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว

F-MDA-550-01a
เครื่องวิเคราะห์มอเตอร์ไดรฟ์ Fluke MDA-550

ผลการวัด

การวัดแรงดันไฟฟ้าของเพลามอเตอร์ตามค่าเริ่มต้นจะแสดงรูปคลื่นของแรงดันไฟฟ้าตามที่วัดบนตัวเพลาของมอเตอร์เอง ค่าแรงดันไฟฟ้าจากจุดยอดถึงจุดยอดที่แสดงที่ด้านบนของหน้าจอจะระบุระดับสูงสุดของรูปคลื่นที่บันทึกได้ ซึ่งแสดงให้เห็นอยู่แล้วว่ามีระดับแรงดันไฟฟ้าสูงในเพลา อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ก็ไม่สามารถวัดความถี่ในการเกิดการคายประจุอย่างรวดเร็ว เมื่อใช้ฟังก์ชัน “EVENTS ON” MDA-550 จะแสดงรูปคลื่นพร้อมการคายประจุตามค่าความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำที่กำหนดไว้ล่วงหน้า และค่าความแตกต่างของเวลาสูงสุด

จอแสดงผลจะได้รับข้อมูลอัปเดตจากรูปคลื่นที่บันทึกได้ที่มีเวลาการขึ้นและลงที่ชันมากขึ้น รวมถึงจำนวนเหตุการณ์บกพร่องต่อวินาที ส่วนรูปคลื่นการคายประจุจะแสดงการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าสู่กราวด์ ตามด้วยเส้นแนวตั้งสู่กราวด์ที่ชันขณะคายประจุ หากต้องการข้อมูลวิเคราะห์รูปคลื่นที่บันทึกได้ล่าสุดโดยละเอียด MDA-550 ก็มีคุณสมบัติ “REPLAY” ที่มีบัฟเฟอร์ของหน้าจอสำหรับรูปคลื่นที่บันทึกไว้ 100 รายการล่าสุด โดยสามารถเลือกหน้าจอแต่ละหน้าจอ หรือแสดงเป็นภาพเคลื่อนไหวก็ได้

การคายประจุของแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า 15 V และเวลาการเปลี่ยนที่เร็วกว่า 50 นาโนวินาที จะเป็นข้อบ่งชี้ว่ามีการคายประจุที่สามารถสร้างความเสียหายต่อแบริ่งได้ อย่างไรก็ดี ก็ไม่สามารถอาศัยเพียงเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นนี้เพียงลำพังในการระบุความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นต่อแบริ่ง เนื่องจากมีปัจจัยอื่นๆ อีกมากมายที่ส่งผลต่อปัญหานี้

หากตรวจพบแรงดันไฟฟ้าที่เพลามากเกินไป แนวทางในการปฏิบัติที่ดีคือควรดูว่าจะสามารถลดการคายประจุของแรงดันได้หรือไม่ ด้วยการปรับสายเคเบิล การต่อกราวด์ การปรับพารามิเตอร์ของไดรฟ์ หรือใช้สารหล่อลื่น หากไม่สามารถดำเนินการตามวิธีเหล่านี้ได้ หรือการดำเนินการไม่ช่วยลดความรุนแรงของปัญหา ก็สามารถใช้อุปกรณ์ต่อกราวด์สำหรับเพลา หรือเพลาแบบแยกส่วนเป็นอีกทางเลือกหนึ่งได้ ทั้งนี้ ผลจากความพยายามในการลดปัญหาแรงดันไฟฟ้าที่เพลาเหล่านี้จะสามารถพิจารณาได้ ด้วยการเปรียบเทียบจำนวนเหตุการณ์ที่บันทึกไว้ก่อนและหลังทำการเปลี่ยนแปลง

เพลามอเตอร์ ปิดเหตุการณ์
สัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่เพลามอเตอร์ที่ปิดเหตุการณ์ แสดงสัญญาณที่บันทึกได้ทั้งหมดพร้อมการอ่านค่าแรงดันไฟฟ้าจากจุดยอดถึงจุดยอด
เพลามอเตอร์ 2
เหตุการณ์การคายประจุของแรงดันไฟฟ้าที่เพลา โดยมีแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำและเวลาการขึ้นและลงสูงสุดในรูปแบบตาราง
คลื่นเหตุการณ์เพลามอเตอร์
เมื่อเปิดเหตุการณ์ ระบบจะแสดงเฉพาะรูปคลื่นที่มีแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำและเวลาการขึ้นและลงสูงสุดที่ระบุเท่านั้น
การแสดงซ้ำสำหรับเพลามอเตอร์
ฟังก์ชันแสดงซ้ำ (Replay) แสดงรูปคลื่นที่บันทึกได้ 100 รายการล่าสุดเพื่อการวิเคราะห์ขั้นสูง

คุณต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมหรือไม่

กรอกแบบฟอร์มขอรับการสาธิตสั้นๆ ของเรา แล้วเราจะติดต่อกลับไปหาคุณเพื่อกำหนดช่วงเวลาจัดการสาธิตจากวิศวกร Fluke ที่มีคุณสมบัติให้กับคุณโดยเฉพาะ คุณจะได้รับการสาธิตอุปกรณ์ต่อหน้าในที่ทำงานของคุณ โดยมุ่งเน้นไปที่การวัดที่คุณต้องการ คุณจะได้เห็นว่าเครื่องมือของเราใช้งานง่ายแค่ไหน และได้รับการฝึกอบรมและคำแนะนำทั้งเครื่องมือและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง ดังนั้นถ้าคุณจะซื้อ คุณจึงแน่ใจได้ว่าคุณจะเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสำหรับคุณและได้รับประโยชน์สูงสุดจากอุปกรณ์นั้น!

รับตัวอย่างฟรี