การบำรุงรักษาเครื่องจักรกลไฟฟ้า

          หากท่านทำงานเกี่ยวข้องด้านการบำรุงรักษาเครื่องจักรกลไฟฟ้าและคงจะปฏิเสธไม่ได้ว่ามอเตอร์เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่สำคัญประการหนึ่งของกระบวนการผลิต และท่านก็คงจะหาวิธีในการที่จะทำให้เจ้ามอเตอร์ของท่านทำงานได้อย่างต่อเนื่องไม่เกิดการชำรุดระหว่างกระบวนการผลิตดำเนินการอยู่ ซึ่งถ้าเหตุการณ์ดังกล่าวเกิดขึ้นนั้นก็จะส่งผลเสียหายต่อกระบวนการผลิตของท่านไม่มากก็น้อย
ทั้งนี้ขึ้นอยู่ที่ว่ามอเตอร์ตัวนั้นทำหน้าที่อะไรและมีผลกระทบต่อกระบวนการผลิตมากน้อยเพียงใด และหลายท่านคงจะปฏิเสธไม่ได้ว่าในการบำรุงรักษามอเตอร์ไฟฟ้านั้นจำเป็นจะต้องทำการวัดค่าความเป็นฉนวนของขดลวดมอเตอร์อย่างสม่ำเสมอเพื่อให้ทราบถึงสภาพของฉนวนไฟฟ้าว่ายังคงสภาพใช้งานได้อยู่หรือไม่ แต่หลายท่านอาจจะลืมนึกไปว่าขณะที่ทำการวัดค่าความเป็นฉนวนของขดลวดมอเตอร์นั้นอุณหภูมิของฉนวนไฟฟ้ามีค่าไม่เท่ากันนั้นมีผลอย่างไรต่อค่าความเป็นฉนวนของขดลวดมอเตอร์ที่ท่านวัดได้
          ดังนั้นบทความนี้จะเป็นการนำเสนอวิธีการปรับปรุงค่าความเป็นฉนวนของขดลวดมอเตอร์ที่ท่านวัดได้ ณ ที่อุณหภูมิรอบข้างบริเวณมอเตอร์ที่ต้องการวัดมีความแตกต่างกัน โดยจะทำการปรับค่าอุณหภูมิดังกล่าวให้อยู่ที่อุณหภูมิอ้างอิงค่าเดียวกันซึ่งปกติแล้วการออกแบบค่าความเป็นฉนวนของขดลวดมอเตอร์จะออกแบบสภาพการที่งานที่อุณหภูมิอ้างอิงอยู่ที่ 40 องศาเซลเซียส
การปรับปรุงค่าความเป็นฉนวนของขดลวดมอเตอร์
          ท่านคงทราบดีแล้วว่าฉนวนของสายไฟฟ้าหรือขดลวดมอเตอร์ก็ตาม ถ้าหากมีการใช้งานที่อุณหภูมิสูงว่าพิกัดของฉนวนก็จะทำให้อายุการใช้งานสั้นลงอย่างรวดเร็ว และโดยเฉพาะอย่างยิ่งมอเตอร์ไฟฟ้าถ้าหากมีการใช้งานหนักและเมื่ออุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิใช้งานปกติเพียง 10 องศาเซลเซียส ก็จะทำให้มอเตอร์นั้นมีอายุการใช้งานสั้นลงครึ่งหนึ่งของอายุการใช้งานที่ออกแบบไว้เลยทีเดียว
          รูปที่ 1 แสดงกราฟที่ได้อ้างอิงจากผลการทดลอง ซึ่งจะเป็นการประมาณค่าความต้านทานของขดลวดเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นทุก ๆ 10 องศาเซลเซียสของอุณหภูมิขดลวดมีค่าสูงกว่า 40 องศาเซลเซียส ลดทุก ๆ 10 องศาเซลเซียสเมื่อมีอุณหภูมิต่ำกว่า 40 องศาเซลเซียส โดยกราฟดังกล่าวจะสร้างจากสมการที่ 1 เมื่อ H =10 โดยสมการที่ 1 นั้นจะเป็นสมการทางคณิตศาสตร์ของกฎ “The half-life rule”

เมื่อ   k_T= ค่าปรับปรุง
          H = ค่า Halving (^๐C)
          T = ค่าอุณหภูมิจริงของขดลวด (^๐C)
          ค่า Halving (H) สำหรับฉนวนที่ได้ผลิตนานมาแล้วนั้นจะใช้ค่าเท่ากับ 10 ^๐C แต่สำหรับค่า Halving ของฉนวนใหม่ ๆ บางแบบอาจจะใช้ค่าอยู่ระหว่าง H= 5 ^๐C ถึง 20 ^๐C แต่อย่างไรก็ตามถ้าเราไม่ทราบคุณสมบัติระหว่างค่าอุณหภูมิกับความต้านทานแล้ว ท่านสามารถใช้กราฟในรูปที่ 1 ซึ่งจะเป็นประโยชน์ในการใช้เพื่อประมาณการได้
          ค่าที่ได้รับการปรับปรุงจะได้จากผลคูณระหว่างค่าความต้านทานของฉนวนที่อ่านได้กับค่าปรับปรุงจากรูปที่ 1 หรือจากสมการที่ 1 ดังแสดงต่อไปนี้

เมื่อ  R₄₀  = ค่าความเป็นฉนวน ที่ได้รับการปรับปรุงไปที่ 40 ^๐C (M)
         R_T    = ค่าความเป็นฉนวน ที่วัดค่าได้ที่ T ^๐C (M)

รูปที่ 1 ค่าปรับปรุงอุณหภูมิของค่าความต้านทานของฉนวนเมื่อค่า Halving = 10 ^๐C

ตัวอย่างที่ 1
          เมื่อได้ทำการวัดค่าความต้านฉนวนของ DC มอเตอร์ มีค่าเท่ากับ 20 M? ที่อุณหภูมิ 60 ^๐C ถ้าต้องการจะหา
          1) ค่าปรับปรุง
          2) ค่าความต้านทานของฉนวนที่ได้รับการปรับปรุงไปที่ 40 ^๐C
วิธีคำนวณ
          เมื่อไม่มีข้อมูลคุณสมบัติระหว่างค่าอุณหภูมิกับความต้านทาน ดังนั้นจึงให้ค่า Halving (H) =10 หรือใช้กราฟรูปที่ 1
          1) ค่าปรับปรุงที่หาได้จาก รูปที่ 1 มีค่าเท่ากับ 4
          2) ดังนั้น
          รูปที่ 2 ได้แสดงให้เห็นถึงความจำเป็นที่จะต้องมีการปรับปรุงค่าความต้านทานของฉนวนให้อยู่ที่อุณหภูมิอ้างอิงเดียวกัน Curve A เป็นค่าที่ยังไม่มีการปรับปรุงและ Curve B จะเป็นกราฟที่ได้ปรับปรุงให้มีค่าไปอยู่ที่ 40 ^๐C แล้ว ซึ่งการแปรปรวนของค่าความต้านทานของฉนวนที่ยังไม่มีการปรับปรุงนั้นจะทำให้ท่านนำค่าดังกล่าวไปวิเคราะห์แนวโน้มการเสื่อมสภาพของฉนวนผิดพลาด แต่ในทางตรงกันข้ามเราจะเห็นได้ว่ากราฟที่ได้รับการปรับปรุงแล้ว จะมีแนวโน้มในการเปลี่ยนสภาพไปอย่างช้าตามเวลาหรืออายุการใช้งาน

รูปที่ 2 ค่าความต้านทานของฉนวนก่อนและหลังปรับปรุงให้อยู่ที่อุณหภูมิอ้างอิง

ตัวอย่างที่ 2 
          สมมุติให้ค่าความเป็นฉนวนของตัวอย่างที่ 1 มีค่า Halving (H) =15 ^๐C ดังนั้นให้หา
          1) ค่าปรับปรุง
          2) ค่าความต้านทานของฉนวนที่ได้รับการปรับปรุงไปที่ 40 ^๐C
วิธีคำนวณ
         
สรุป
          จากที่ได้อธิบายข้างต้นผู้เขียนหวังว่าท่านผู้อ่านคงจะได้นำวิธีการข้างต้นไปใช้เป็นแนวทางเพื่อวิเคราะห์หาการเสื่อมสภาพของฉนวนที่แท้จริงได้อย่างถูกต้องและเป็นมาตรฐาน ซึ่งจะทำให้ท่านสามารถวางแผนการบำรุงรักษาให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น อีกทั้งลดการสูญเสียในกระบวนการผลิตเนื่องจากสาเหตุฉนวนของมอเตอร์เสื่อมสภาพได้ สวัสดีครับ