การทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้า (Electric Motor Testing)
การทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้า, Electric Motor Testing
มอเตอร์ไฟฟ้าถูกนำมาใช้ในด้านต่างๆ รวมถึงเครื่องใช้ในบ้าน เครื่องจักรอุตสาหกรรม และยานพาหนะไฟฟ้า (EV) ทำให้มอเตอร์เป็นส่วนสำคัญในชีวิตประจำวันของเรา อุปกรณ์ไฟฟ้าเหล่านี้ใช้ปฏิสัมพันธ์ของสนามแม่เหล็กและกระแสเพื่อส่งออกการเคลื่อนที่แบบหมุน เครื่องมือวัดเฉพาะทางเป็นสิ่งจำเป็นในการทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้า เช่น ในการออกแบบ การพัฒนา และกระบวนการผลิต บทความนี้จะแนะนำวิธีการหลักในการทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้า และอธิบายว่าทำไมการทดสอบจึงมีความจำเป็น
Index
มอเตอร์ไฟฟ้าคืออะไร?
มอเตอร์ไฟฟ้าใช้หลักการเคลื่อนที่แบบหมุน ถูกนำมาใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่ผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าไปจนถึงยานพาหนะไฟฟ้า (EV) และเครื่องจักรอุตสาหกรรม มอเตอร์ไฟฟ้าสามารถแบ่งได้เป็นประเภทตามประเภทของแหล่งจ่ายไฟที่ขับเคลื่อนคือ มอเตอร์กระแสตรงหรือมอเตอร์กระแสสลับ นอกจากนี้ มอเตอร์ไฟฟ้ายังมีชื่อเรียกต่างๆ มากมาย (including DC motors, brushless DC motors, stepping motors, AC motors, synchronized motors, and inductive motors) ตามวัตถุประสงค์ของหลักการทำงาน แหล่งจ่ายไฟ โครงสร้าง และคุณลักษณะ
มอเตอร์ไฟฟ้าแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นแรงหมุน แม่เหล็กมีส่วนสำคัญในการหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้า เมื่อกระแสไหลผ่านขดลวดพันรอบแกนเหล็ก มันจะกลายเป็นแม่เหล็ก แม่เหล็กชนิดนี้เรียกว่าแม่เหล็กไฟฟ้า และทำหน้าที่เป็นแม่เหล็กเมื่อกระแสไหลเท่านั้น เช่นเดียวกับแม่เหล็กทั่วไป แม่เหล็กไฟฟ้ามีขั้วเหนือและขั้วใต้ และมอเตอร์ไฟฟ้าใช้แรงที่ทำให้ขั้วแม่เหล็กดึงดูดและผลักกัน
ทำไมจำเป็นต้องทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้า?
มอเตอร์ไฟฟ้ามีบทบาทสำคัญในผลิตภัณฑ์ไฟฟ้า รถยนต์ไฟฟ้า และเครื่องจักรอุตสาหกรรมที่หลากหลาย นอกจากนี้ยังเป็นอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำสูงมากซึ่งมีส่วนประกอบต่างๆ เช่น ลวด ฉนวน แกนกลาง และแม่เหล็กถาวร ดังนั้นประสิทธิภาพ ประสิทธิภาพ และความปลอดภัยจึงได้รับผลกระทบจากการออกแบบและคุณลักษณะ จึงต้องดำเนินการทดสอบอย่างรอบคอบเพื่อตรวจสอบสถานะของมอเตอร์ไฟฟ้า
วิธีทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้าในขั้นตอนการออกแบบและการพัฒนา
การวัดคุณลักษณะมอเตอร์ไฟฟ้าแบบไดนามิก
Memory HiCorders ใช้เพื่อบันทึกแรงดันไฟขาออก กระแสไฟขาออก แรงบิด และ RPM ของอินเวอร์เตอร์ตั้งแต่ต้นจนจบการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า หลังจากการวัด ฟังก์ชันการคำนวณรูปคลื่นความเร็วสูงของเครื่องมือจะใช้ในการคำนวณกำลังและประสิทธิภาพของมอเตอร์ ตลอดจนกำลังขับของอินเวอร์เตอร์ และฟังก์ชันการแสดงผล XY จะใช้เพื่อแสดงผลลัพธ์เหล่านั้น
การวัดการสั่นสะเทือนของแรงบิดของมอเตอร์
แรงบิดและการสั่นสะเทือนของมอเตอร์ไฟฟ้าวัดโดย Memory HiCorder เพื่อวิเคราะห์พฤติกรรมของมอเตอร์ระหว่างการทำงาน ฟังก์ชันการคำนวณ FFT ของเครื่องมือใช้ในการวิเคราะห์ความถี่เพื่อระบุส่วนประกอบความถี่ที่ไม่คาดคิด ซึ่งรวมถึงปรากฏการณ์การสั่นพ้อง ซึ่งเกิดจากความถี่การสั่นสะเทือนตามธรรมชาติของมอเตอร์และกลไก และโดยการสั่นสะเทือนระหว่างการทำงาน
Resolver rotational angle measurement
ใช้รีโซลเวอร์เป็นเซ็นเซอร์ในการวัดตำแหน่งมุมของมอเตอร์ไฟฟ้าอย่างแม่นยำ มอเตอร์ถูกใช้ภายใต้สภาวะที่มีความต้องการเป็นระยะเวลานานในสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย รวมถึงในเครื่องจักรอุตสาหกรรม เซอร์โว และ EVสัญญาณการกระตุ้นและเอาท์พุตของรีโซลเวอร์วัดโดย Memory HiCorder และฟังก์ชันการคำนวณรูปคลื่นของอุปกรณ์ใช้ในการคำนวณมุมการหมุนของรีโซลเวอร์ สามารถวิเคราะห์มุมนั้นและความสัมพันธ์กับสัญญาณอื่นๆ เพื่อปรับลำดับการควบคุมมอเตอร์
ในขณะที่ผู้ผลิตต้องการขยายช่วงของ EV พวกเขาต้องปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของการควบคุมมอเตอร์โดยทำให้อัลกอริธึมที่เกี่ยวข้องมีความแม่นยำมากขึ้น
วิธีทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้าในกระบวนการผลิต
การวัดความต้านทานขดลวดของมอเตอร์ไฟฟ้า (Resistance)
High-Precision Resistance Meter สามารถตรวจสอบสายไฟขาดได้โดยการวัดความต้านทานของขดลวดมอเตอร์ การวัดลักษณะเช่นนี้ต้องใช้เครื่องวัดความต้านทานที่มีความแม่นยำสูง ผู้ตรวจสอบยังสามารถตรวจจับข้อผิดพลาดขนาดของเส้นลวดและจำนวนรอบได้ด้วยเครื่อง Hioki Resistance Meter RM3545 และ Hioki Resistance Meter RM3548
การวัดความเหนี่ยวนำของขดลวดมอเตอร์ (Inductance)
ในการทดสอบนี้ วัดค่าความเหนี่ยวนำของขดลวด ด้วยวิธีนี้ ผู้ตรวจสอบสามารถตรวจสอบความสมดุลของเฟส ประสิทธิภาพการทำงานของมอเตอร์ ความไม่สม่ำเสมอในการหมุน และความสม่ำเสมอระหว่างตัวขับและมอเตอร์ไฟฟ้า ด้วยครื่องวัดแอลซีอาร์ IM3536 และ เครื่องวัดแอลซีอาร์ IM3523
การวัดค่าความต้านทานฉนวนและความทนทานต่อการทดสอบแรงดันไฟของมอเตอร์ไฟฟ้าและขดลวด (Insulation resistan measceurement and withstand voltage testing)
ผู้ตรวจสอบดำเนินการทดสอบความต้านทานของฉนวนและทนต่อการทดสอบแรงดันไฟฟ้า การทดสอบฉนวนระหว่างการตรวจสอบการขนส่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยในระดับสูง ด้วยเครื่องทดสอบฉนวน ST5520
การสังเกตการคายประจุบางส่วนระหว่างการทดสอบความทนทานต่อแรงดันไฟฟ้า (Observation of partial discharge during withstand voltage testing)
ตรวจจับเหตุการณ์การคายประจุบางส่วนได้โดยการสังเกตรูปคลื่นกระแสและแรงดันระหว่างการทดสอบความทนทานต่อแรงดันไฟ การคายประจุบางส่วนสามารถนำไปสู่การพังทลายของฉนวนได้ ผู้ทอสอบสามารถตรวจจับความผิดปกติที่แฝงอยู่ในขดลวดได้โดยการตรวจสอบการปลดปล่อยดังกล่าว
การทดสอบการลัดวงจรของเลเยอร์ในขดลวดมอเตอร์
กระบวนการนี้ช่วยให้ผู้ทดสอบตรวจพบความล้มเหลวของฉนวน (layer shorts) และการเสื่อมสภาพในขดลวดของมอเตอร์ การหาปริมาณรูปคลื่นตอบสนองในระหว่างการทดสอบดังกล่าว ทำให้สามารถตรวจจับข้อบกพร่องที่ระดับความแม่นยำที่สูงกว่าที่เป็นไปได้ในเทคนิคทั่วไป