इलेक्ट्रिक मोटरों में स्टेटर दोषों को समझना

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

वाइब्रोमेरा से कम्पन निदान और संतुलन किट, जिसमें केबल के साथ चार कंपन सेंसर, एक सिग्नल इंटरफ़ेस मॉड्यूल, चुंबकीय स्टैंड के साथ लेजर टैकोमीटर, डिजिटल स्केल, यूएसबी केबल और एक कैरी केस शामिल है। यह सिस्टम औद्योगिक उपकरणों पर फील्ड रोटर संतुलन और स्थिति निगरानी के लिए डिज़ाइन किया गया है।

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

परिभाषा: स्टेटर दोष क्या हैं?

स्टेटर दोष विद्युत मोटरों की स्थिर वाइंडिंग और कोर में होने वाली खराबी, जिनमें इंसुलेशन का टूटना, टर्न-टू-टर्न शॉर्ट सर्किट, फेज-टू-फेज फॉल्ट, ग्राउंड फॉल्ट, वाइंडिंग का संदूषण और लेमिनेशन क्षति शामिल हैं। स्टेटर वाइंडिंग की खराबी सभी मोटर खराबी का 30-40% हिस्सा होती है, जो इसे 100% मोटर की खराबी के बाद दूसरा सबसे आम मोटर दोष बनाता है। असर विफलताओं. स्टेटर समस्याएं विशिष्ट विद्युत चुम्बकीय असंतुलन पैदा करती हैं जो उत्पन्न करती हैं कंपन लाइन आवृत्ति से दोगुनी (60 हर्ट्ज मोटर के लिए 120 हर्ट्ज, 50 हर्ट्ज मोटर के लिए 100 हर्ट्ज) पर और इसका पता धारा असंतुलन, थर्मल इमेजिंग और इन्सुलेशन प्रतिरोध परीक्षण के माध्यम से लगाया जा सकता है।.

स्टेटर दोषों को समझना महत्वपूर्ण है, क्योंकि वे अक्सर महीनों या वर्षों में धीरे-धीरे विकसित होते हैं, जिससे उन्हें शीघ्र पता लगाने का अवसर मिलता है, लेकिन यदि उनका समाधान नहीं किया गया तो वे आग लगने, मोटर को व्यापक क्षति पहुंचने या सुरक्षा संबंधी खतरों सहित विनाशकारी विफलता का कारण बन सकते हैं।.

स्टेटर दोषों के प्रकार

1. इन्सुलेशन विफलताएं

टर्न-टू-टर्न शॉर्ट्स

Description: एक ही कुंडली में आसन्न घुमावों के बीच इन्सुलेशन विफल हो जाता है
प्रभाव: शॉर्ट किए गए टर्न अत्यधिक धारा ले जाते हैं, स्थानीयकृत तापन पैदा करते हैं
प्रगति: छोटी शुरुआत, धीरे-धीरे अधिक मोड़ शामिल
पता लगाना: धारा असंतुलन, थर्मल इमेजिंग पर हॉट स्पॉट, 2×f का बढ़ा हुआ कंपन
अत्यन्त साधारण: स्टेटर विफलताओं के बहुमत के लिए जिम्मेदार

चरण-दर-चरण दोष

Description: विभिन्न चरणों के बीच इन्सुलेशन विफलता
प्रभाव: तत्काल मोटर दुर्घटना या क्षति हो सकती है
गंभीरता: टर्न-टू-टर्न शॉर्ट्स से भी अधिक गंभीर
पता लगाना: बड़ा करंट असंतुलन, ओवरकरंट सुरक्षा को बाधित कर सकता है

ग्राउंड फॉल्ट (फेज-टू-फ्रेम)

Description: मोटर फ्रेम में वाइंडिंग इंसुलेशन विफल हो जाता है
सुरक्षा मुद्दा: मोटर फ्रेम को सक्रिय कर सकता है, जिससे झटका लगने का खतरा पैदा हो सकता है
पता लगाना: ग्राउंड फॉल्ट प्रोटेक्शन ट्रिप्स, इन्सुलेशन प्रतिरोध परीक्षण
कारण: इन्सुलेशन की उम्र बढ़ना, संदूषण, यांत्रिक क्षति, नमी

2. घुमावदार शारीरिक क्षति

यांत्रिक क्षति: स्थापना या रखरखाव के दौरान क्षतिग्रस्त कॉइल
तापीय क्षति: अत्यधिक गर्मी से इन्सुलेशन और तांबे का क्षरण
दूषण: वाइंडिंग पर तेल, रसायन, या प्रवाहकीय धूल
नमी से क्षति: पानी के प्रवेश से ट्रैकिंग और शॉर्ट्स का कारण बनता है
कोरोना से नुकसान: उच्च वोल्टेज के कारण वायु आयनीकरण और इन्सुलेशन क्षरण

3. लेमिनेशन की समस्याएं

कोर लेमिनेशन शॉर्ट-सर्किट (कम दक्षता, हीटिंग)
क्षतिग्रस्त या ढीले लेमिनेशन
कोर विस्थापन या स्थानांतरण
भंवर धारा हानियाँ और हॉट स्पॉट उत्पन्न करता है

स्टेटर विफलताओं के कारण

तापीय क्षरण

अधिभार: इन्सुलेशन रेटिंग से परे वाइंडिंग को अत्यधिक धारा से गर्म करना
अवरुद्ध शीतलन: अपर्याप्त वेंटिलेशन से तापीय उम्र बढ़ने में तेजी आती है
परिवेश का तापमान: उच्च परिवेशीय तापमान शीतलन प्रभावशीलता को कम करता है
बार-बार शुरू करना: शुरुआत के दौरान आने वाली धाराएं तापीय तनाव पैदा करती हैं
इन्सुलेशन जीवन: निर्धारित तापमान से प्रत्येक 10°C अधिक तापमान पर इन्सुलेशन का जीवन आधा हो जाता है

विद्युत तनाव

वोल्टेज वृद्धि: बिजली, स्विचिंग क्षणिक इन्सुलेशन पर दबाव डालते हैं
वोल्टेज असंतुलन: असमान चरण वोल्टेज के कारण परिसंचारी धाराएँ
अति-वोल्टेज: रेटेड वोल्टेज से ऊपर संचालन
वीएफडी प्रभाव: PWM स्विचिंग से उच्च dV/dt इन्सुलेशन पर आक्रमण करता है

प्रदूषण और पर्यावरण

नमी: नमी या पानी के प्रवेश से इन्सुलेशन प्रतिरोध कम हो जाता है
प्रवाहकीय धूल: धातु के कण या कार्बन धूल ब्रिजिंग इन्सुलेशन
रसायन: संक्षारक या विलायक वाष्पों द्वारा इन्सुलेशन पर आक्रमण
तेल और ग्रीस: पेट्रोलियम उत्पाद कार्बनिक इन्सुलेशन को ख़राब कर रहे हैं

यांत्रिक कारण

कंपन: अत्यधिक कंपन से इन्सुलेशन ख़राब हो रहा है
ठंडा - गरम करना: विस्तार/संकुचन लचीलापन और दरार इन्सुलेशन
रोटर स्ट्राइक: रोटर संपर्क स्टेटर वाइंडिंग को नुकसान पहुंचाता है
स्थापना क्षति: रीवाइंडिंग या प्रतिस्थापन के दौरान कठोर हैंडलिंग

कंपन हस्ताक्षर

प्राथमिक संकेतक: 2× लाइन आवृत्ति

स्टेटर समस्याओं की पहचान:

आवृत्ति: 120 हर्ट्ज (60 हर्ट्ज सिस्टम) या 100 हर्ट्ज (50 हर्ट्ज सिस्टम)
तंत्र: असममित चुंबकीय क्षेत्र से विद्युत चुम्बकीय बल असंतुलन
सामान्य मोटर्स: 2×f मौजूद है लेकिन कम आयाम (< 10% का 1×)
स्टेटर दोष: 2×f आयाम बढ़ा हुआ (> 20-50% या 1× या अधिक)
प्रगति: दोष के बिगड़ने पर आयाम बढ़ता है

अतिरिक्त घटक

रेखा आवृत्ति (1×f) बढ़ सकती है
उच्च हार्मोनिक्स (4×f, 6×f) प्रकट हो सकते हैं
समग्र कंपन स्तर बढ़ सकता है
विद्युत चुम्बकीय शोर 120/100 हर्ट्ज़ की ध्वनि के रूप में सुनाई देता है

पता लगाने के तरीके

कंपन विश्लेषण

2× लाइन आवृत्ति आयाम और प्रवृत्ति की निगरानी करें
बेसलाइन या समान मोटरों से तुलना करें
यदि 2×f > 30% या 1× चलने की गति कंपन हो तो अलर्ट करें
समय के साथ बढ़ती प्रवृत्ति प्रगतिशील दोष की पुष्टि करती है

वर्तमान माप

चरण वर्तमान संतुलन: प्रत्येक चरण में धारा मापें
असंतुलन > 10%: वाइंडिंग समस्या का संकेत देता है
क्लैंप मीटर: सरल क्षेत्र माप
पावर क्वालिटी विश्लेषक: विस्तृत वर्तमान तरंग विश्लेषण

इन्सुलेशन प्रतिरोध परीक्षण

मेगाह्ममीटर (मेगर): वाइंडिंग-टू-ग्राउंड प्रतिरोध को मापें
स्वीकृति: आमतौर पर > 1 MΩ प्रति kV + 1 MΩ न्यूनतम
ट्रेंडिंग: घटते मूल्य गिरावट का संकेत देते हैं
ध्रुवीकरण सूचकांक: 10-मिनट / 1-मिनट पढ़ने का अनुपात (> 2.0 अच्छा, < 2.0 संदिग्ध)

थर्मल इमेजिंग

इन्फ्रारेड कैमरा मोटर फ्रेम पर हॉट स्पॉट दिखाता है
स्थानीयकृत तापन वाइंडिंग दोष स्थान को इंगित करता है
चरणों के बीच तापमान असंतुलन
विद्युत परीक्षणों में समस्याएँ दिखने से पहले ही विकसित हो रहे दोषों का पता लगाया जा सकता है

सर्ज परीक्षण

वोल्टेज आवेग लागू करता है, चरण प्रतिक्रियाओं की तुलना करता है
अन्य परीक्षणों में दिखाई न देने वाले टर्न-टू-टर्न शॉर्ट्स का पता लगाता है
विशेष उपकरण की आवश्यकता है
अक्सर मोटर दुकानों में गुणवत्ता सत्यापन के लिए उपयोग किया जाता है

प्रगति और परिणाम

प्राथमिक अवस्था

इन्सुलेशन प्रतिरोध में मामूली कमी
छोटा वर्तमान असंतुलन (< 5%)
मामूली 2×f कंपन वृद्धि
केवल संवेदनशील परीक्षण के माध्यम से ही पता लगाया जा सकता है

मध्यम अवस्था

वर्तमान असंतुलन साफ़ करें (5-15%)
उन्नत 2×f कंपन (1× का 20-50%)
थर्मल इमेजिंग पर दिखाई देने वाले हॉट स्पॉट
इन्सुलेशन प्रतिरोध में गिरावट

उन्नत चरण

बड़ा वर्तमान असंतुलन (> 15%)
बहुत उच्च 2×f कंपन
स्पष्ट अति ताप
कम इन्सुलेशन प्रतिरोध
तत्काल विफलता का जोखिम

भयावह विफलता

पूर्ण वाइंडिंग बर्नआउट
संभावित आग या धुआं
सुरक्षा ट्रिप या फ्यूज उड़ना
मोटर को व्यापक क्षति हुई है जिसके लिए पुनःवाइंड या प्रतिस्थापन की आवश्यकता है

सुधारात्मक कार्रवाई

पता चलने पर

गंभीरता के आधार पर निगरानी आवृत्ति बढ़ाएँ
यदि संभव हो तो परिचालन की गंभीरता को कम करें (कम भार, ड्यूटी चक्र)
मोटर बदलने या रिवाइंड करने की योजना बनाएं
पुनरावृत्ति को रोकने के लिए मूल कारण की जांच करें

मरम्मत के विकल्प

मोटर रिवाइंड: स्टेटर वाइंडिंग बदलें (बड़ी मोटरें, > 100 HP आमतौर पर किफायती)
मोटर प्रतिस्थापन: छोटी मोटरों के लिए अधिक किफायती (< 50 HP आमतौर पर)
कुंडल प्रतिस्थापन: कुछ डिज़ाइनों में, व्यक्तिगत कॉइल प्रतिस्थापन संभव है
अस्थायी संचालन: प्रारंभिक चरण की खराबी से करीबी निगरानी के साथ निरंतर संचालन संभव हो सकता है

रोकथाम

रेटेड वोल्टेज, धारा और तापमान के भीतर संचालित करें
पर्याप्त वेंटिलेशन और शीतलन सुनिश्चित करें
संदूषण से सुरक्षा (बाड़े, सील)
महत्वपूर्ण मोटरों के लिए सर्ज सुरक्षा का उपयोग करें
आवधिक इन्सुलेशन परीक्षण (महत्वपूर्ण मोटरों के लिए वार्षिक)
विकासशील हॉट स्पॉट का पता लगाने के लिए थर्मल सर्वेक्षण

स्टेटर दोष मोटर की एक प्रमुख विफलता का कारण बनते हैं, जिसका अक्सर कंपन निगरानी (2× लाइन आवृत्ति), धारा विश्लेषण, थर्मल इमेजिंग और आवधिक विद्युत परीक्षण के संयुक्त उपयोग से शीघ्र पता लगाया जा सकता है। मामूली इन्सुलेशन क्षति से लेकर विनाशकारी वाइंडिंग विफलता तक की प्रगति को समझने से पूर्वानुमानित रखरखाव रणनीतियाँ संभव होती हैं जो मोटर विफलताओं को रोकती हैं और मरम्मत बनाम प्रतिस्थापन के निर्णयों को अनुकूलित करती हैं।.

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स्टेटर दोष क्या हैं? मोटरों में वाइंडिंग की विफलताएँ

admin द्वारा अक्टूबर 31, 2025 अक्टूबर 31, 2025 पर प्रकाशित