مقدمه: عامل مهم در کاهش عمر موتور های الکتریکی گرما است و عایق مورد استفاده در موتورهای الکتریکی تاثیر زیادی در عملکرد،طول عمر و قابلیت اطمینان الکترموتور دارد. هر زمانی که جریان از سیم عبور می کند – مانند سیم پیچ های یک الکترموتور – مقاومت در سیم پیچ ها و همچنین سایر تلفات، باعث تولید گرما می شود. این گرما در نهایت به قسمت های دیگر موتور منتقل می شود و به مرور زمان باعث تخریب آنها می شود. یکی از اجزای کلیدی که تحت تأثیر این گرما قرار می گیرد، سیستم عایقی است که از سیم پیچ های موتور محافظت می کند. سازمان بین المللی استاندارد موتور های الکتریکی جهت توصیف توانایی های عایق سیم پیچ الکترموتورها اقدام به تعریف کلاس های عایقی نموده استاستفاده از کلاس عایقی اشتباه باعث ایجاد هزینه زیادی در استفاده از الکتروموتورها می گردد.بهترین راه جهت جلوگیری از این نوع اشتباه آشنایی با اصول اولیه کلاس های عایقی ماشین های الکتریکی می باشد.آشنایی با کلاس های عایقی سیم پیچ الکترموتور هابر اساس استاندارد NEMA 7 کلاس عایقی جهت سیم پیچی الکترموتور تعریف شده است و براساس استاندارد IEC 6 کلاس عایقی در موتور های الکتریکی استفاده می شود.کلاس عایقی Y-A-B درالکترموتورهای قدیمی استفاده می شدند و در حال حاضر اکثر الکترموتورها طبق استاندارد از کلاس عایقی FوHاستنفاده می کنند.
عایق کلاس A: حداکثر افزایش دما: 60 درجه سانتیگراد نقطه داغ بیش از حد مجاز: 5 درجه سانتیگراد حداکثر دمای سیم پیچ: 105 درجه سانتیگراد
عایق کلاس B: حداکثر افزایش دما: 80 درجه سانتیگراد نقطه داغ بیش از حد مجاز: 10 درجه سانتیگراد حداکثر دمای سیم پیچ: 130 درجه سانتی گراد
عایق کلاس F: حداکثر افزایش دما: 105 درجه سانتیگراد نقطه داغ بیش از حد مجاز: 10 درجه سانتیگراد حداکثر دمای سیم پیچ: 155 درجه سانتی گراد
عایق کلاس H: حداکثر افزایش دما: 125 درجه سانتیگراد نقطه داغ بیش از حد مجاز: 15 درجه سانتیگراد حداکثر دمای سیم پیچ: 180 درجه سانتی گراد
حداکثر دمای سیم پیچ مجموع دمای محیط (40 درجه سانتیگراد) و افزایش دمای مجاز است. افزایش دمای مجاز از دو بخش تشکیل شده است: حداکثر افزایش دما برای کلاس عایق به اضافه یک نقطه داغ بیش از حد مجاز دما.
هنگامی که الکترموتور شما در دمایی بالاتر از دمای مجاز سیم پیچ خود کار می کند، عمر مفید آن همیشه کاهش می یابد. در واقع، افزایش 10 درجه سانتی گراد بالاتر از حداکثر مجاز می تواند طول عمر عایق الکترمورشما را به نصف کاهش دهد.
اگر موتوری با عایق کلاس A دارید، حداکثر دمای سیم پیچ آن 105 درجه سانتی گراد است. اگر در دمای 125 درجه سانتیگراد کار می کند، 20 درجه سانتیگراد بیش از حد خود است و هر 10 درجه افزایش بیش از این حد، عمر مفید الکترموتور رابه نصف کاهش می دهد، دردمای کارکرد مثال بالا عمر مفید آن به 1/4 طول عمر اولیه آن کاهش می یابد.در سال های اخیر، سازندگان الکترموتور شروع به تعیین کلاس عایق و افزایش دمای مجاز با طبقه بندی «F/B» کرده‌اند. حرف اول نشان دهنده کلاس عایق، همانطور که در بالا مشخص شد، و حرف دوم نشان دهنده افزایش مجاز دما است.
در این حالت حداکثر دمای سیم پیچ 155 درجه سانتیگراد (کلاس عایق F) و افزایش دمای مجاز 80 درجه سانتیگراد (کلاس عایق B) است. افزودن 80 درجه سانتیگراد به دمای محیط 40 درجه سانتیگراد، به اضافه حاشیه 10 درجه سانتیگراد نقطه داغ کلاس عایق F، حداکثر دمای 130 درجه سانتیگراد را به جای 155 درجه سانتیگراد یک الکترموتورکلاس عایق معمولی F ارائه می دهد. این بدان معنی است که موتور “F/B” دارای ایمنی اضافی 25 درجه سانتیگراد است که می تواند عمر عایق قابل توجهی را فراهم آورد.
با این نکته نیز باید توجه کرد که دمای سطحی الکترموتور شما ممکن است بالابه نظر برسد ولی همچنان در محدود مجاز باشد.به عنوان مثال: یک الکترموتور با عایق کلاس F دارید که دمای سیم پیچی آن 155 درجه سانتی گراد می باشد.شما به طور ناخواسته دست خودرا روی سطح الکترموتور می گذارید و متوجه می شوید که دمای سطح بالا می باشدآیا به نظر شمااین الکترموتور خیلی داغ است؟ جواب این سوال ممکن است نه باشد دمای سطح معمولا از دمای سیم پیچ کمتر است و با تمام موارد مطرح شده الکترموتوری که دمای سطح ان بالاست لزوما فراتر از دمای نامی خود کار نمی کند. چند روش برای انداره گیری دمای موتورهای الکتریکی وجود دارد شما می توانید با انداره گیری دمای سطحی و اضافه نمودن 30 درجه به دامی انداره گیری شده تخمین سریعی از دامی سیم پیچ بدست آورید اما این روش بهترین روش نیست.استفاده از سنسور های حرارتی کع در محل سیم پیچ تعبیه میشوند و دما را به صورت خودکار اندازه می گیرند و همچنین تصویر بردارتی حرارتی کمک شایانی به بدست آوردن دمای سیم الکترموتور ها می کنند.
کلاس عایق مناسب برای الکترموتور ها بر اساس دو مورد می باشد: : دمای هوای محیط و افزایش دما در موتور. موارد فوق مهمترین مسئله در انتخاب کلاس عایقی موتور های الکتریکی می باشند. دمای محیط برای کلیه کلاس های عایق مورد بحث 40 درجه سانتیگراد می باشد و اما اگر دمای محیط بالاتر از این باشد معمولاً موتور از درجه بندی خارج می شود یا باید از مواد عایق سطح بالاتر استفاده شود. درهنگام خرید الکترموتور جایگزین، اکیدا توصیه میگردد الکترموتوری با کلاس عایق مناسب انتخاب کنید، در غیر این صورت ممکن است خطر آسیب زودرس برای محصول شما فرا رسد و برای ایمنی بیشتر باید موتوری با کلاس عایق برابر یا بالاتر مشخص کنید.
نتیجه: استفاده از کلاس عایق نادرست برای موتورهای الکتریکی، عمر مورد انتظار الکترموتور شما را کوتاه می کند و منجر به خرابی ، کاهش بهره وری و تعمیرات پرهزینه می شود. برای اطمینان از اینکه از کلاس عایقی مناسب برای الکترموتور خود استفاده می کنید، وقت بگذارید.