บทความนี้จะนำเสนอวิธีการปรับปรุงค่าความเป็นฉนวนของขดลวดมอเตอร์ที่วัดได้ ณ ที่อุณหภูมิรอบข้างบริเวณมอเตอร์ที่ต้องการวัดมีความแตกต่างกัน
ยุทธพงศ์ ทัพผดุง
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 kT= 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)
RT = 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
เรียบเรียงจาก
1. Charles l. Hubert, P.E., (2003). Operating, Testing, and Preventive Maintenance of electrical Power Apparatus. Prentice Hall.
สงวนลิขสิทธิ์ ตามพระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2539 www.thailandindustry.com
Copyright (C) 2009 www.thailandindustry.com All rights reserved.
ขอสงวนสิทธิ์ ข้อมูล เนื้อหา บทความ และรูปภาพ (ในส่วนที่ทำขึ้นเอง) ทั้งหมดที่ปรากฎอยู่ในเว็บไซต์ www.thailandindustry.com ห้ามมิให้บุคคลใด คัดลอก หรือ ทำสำเนา หรือ ดัดแปลง ข้อความหรือบทความใดๆ ของเว็บไซต์ หากผู้ใดละเมิด ไม่ว่าการลอกเลียน หรือนำส่วนหนึ่งส่วนใดของบทความนี้ไปใช้ ดัดแปลง โดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร จะถูกดำเนินคดี ตามที่กฏหมายบัญญัติไว้สูงสุด
Thailandindustrycom_official
