
การดูแลรักษามอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้กลางแจ้ง
การใช้งานมอเตอร์กลางแจ้ง ได้แก่ มอเตอร์ระบบสูบน้ำเพื่อการเกษตร, มอเตอร์ควบคุมการเปิดปิดประตูระบายน้ำ, มอเตอร์ที่ใช้ในระบบบำบัดน้ำเสีย หรือระบบมอเตอร์ในงานวิจัยที่ต้องเก็บข้อมูลต่อเนื่องในสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย เป็นต้น
มอเตอร์ไฟฟ้าในระบบที่กล่าวข้างต้นจะต้องถูกใช้งานอย่างหนัก และต่อเนื่องในสภาพแวดล้อมที่อาจควบคุมไม่ได้ ยกตัวอย่างเช่น
บริเวณที่มีฝุ่นละอองมาก, ปริเวณที่มีอุณหภูมิสูงๆ หรือบริเวณที่มีความชื้นสูง หากต้องการให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดในการใช้งาน
มอเตอร์ไฟฟ้า เราควรที่จะเริ่มต้นจาการเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้าให้เหมาะกับงาน รวมถึงป้องกันสิ่งที่จะส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพ
ของมอเตอร์ไฟฟ้าด้วย
การเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้า
มอเตอร์ไฟฟ้าได้รับการออกแบบสร้างที่พิกัด (Rated) ซึ่งกำหนดจากสภาวะการทำงานมาตรฐานซึ่งระบุค่าตัวแปรต่างๆ อยู่บนเนมเพลท (nameplate) ซึ่งเป็นแผ่นป้ายติดอยู่บนตัวมอเตอร์แต่ละตัว ทั้งนี้เนมเพลทจะแจ้งถึงพารามิเตอร์การทำงานของมอเตอร์ และแจ้งข้อมูลที่สำคัญต่อผู้ใช้งาน เพื่อให้เลือกใช้งานมอเตอร์ได้เหมาะสมกับภาระที่ต้องขับเคลื่อน ยกตัวอย่างเช่น หากมอเตอร์ขนาด 30 แรงม้า (Horse Power – HP) ถูกนำไปใช้งานขับภาระที่เกิน หรือถูกใช้งานในระดับแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าพิกัด จะส่งผลให้มอเตอร์กินกระแสไฟฟ้าสูงกว่าปกติ เพื่อที่จะสามารถขับภาระเกินนี้ได้ ส่งผลให้เกิดความร้อนในขดลวดทองแดงมาก และเมื่อทำงานอยู่ในสภาวะเกินกว่าที่ระบุไว้ในเนมเพลท ก็จะส่งผลให้มอเตอร์มีอายุการใช้งานสั้งลง

|

|
เนมเพลท มอเตอร์ซิงเกิ้ลเฟส (220 V.) |
เนมเพลท มอเตอร์ทรีเฟส (220/380 V.) |
ตัวแปรที่ส่งผลต่ออายุการใช้งานมอเตอร์ได้แก่
- อุณหภูมิของอากาศโดยรอบ
- ความสูงจากระดับน้ำทะเล
- การระบายความร้อน
- ค่า Service factor
- แรงดันไฟฟ้า
นอกจากนี้ยังมีตัวแปรอื่นๆ เช่น ความชื้นในอากาศ, สภาพแวดล้อมที่ก่อให้เกิดการกัดกร่อน, การดูแลรักษามอเตอร์, ชนิดของตลับลูกปืน และชนิดของมอเตอร์ที่เลือกใช้ เป็นต้น
ภายใต้สภาวะการทำงานปกติของมอเตอร์ตัวหนึ่ง สามารถใช้งานได้ 5 ถึง 10 ปี หากดูแลรักษาดี ก็สามารถยืดเวลาได้ถึง 20 ปีเลยทีเดียว อย่างไรก็ตาม การใช้งานกลางแจ้ง เช่นการใช้งานในระบบสูบน้ำเพื่อการเกษตร เราอาจต้องซ่อมมอเตอร์ในช่วงเวลาเพียง 6 เดือน ทั้งนี้เพราะมอเตอร์ต้องตากแดด ตากฝน รวมทั้งติดตั้งใช้งานอยู่ในสภาพแวดล้อมอันเลวร้าย เช่น มึไอระเหยของกรดเกลือ น้ำเค็ม หรือไอของน้ำกรด ส่งผลให้เกิดการแปรสภาพการเป็นฉนวน หรือที่เรียกว่า ออกซิเดชั่น (Oxidation) ของฉนวนที่เคลือบอยู่ในขดลวดทองแดง และอัตราการเกิดออกซิเดชั่นจะเพิ่มมากขึ้นอย่างรวดเร็วหากอุณหภูมิของมอเตอร์สูงมากกว่าที่ระบุไว้บนเนมเพลท และเกิดการลัดวงจรไฟฟ้าในที่สุด มอเตอร์ไฟฟ้าที่ติดตั้งไว้กลางแจ้งอาจมีปัญหาเกี่ยวกับการระบายความร้อน เพราะมีสิ่งกีดขวางทางระบายความร้อน เช่น รังนก, ใบไม้, ฝุ่นละออง หรือขยะ เป็นต้น
ตัวแปรที่ทำให้ตัวมอเตอร์ร้อนจัด จนส่งผลกระทบต่อการทำงาน ได้แก่
- อุณหภูมิโดยรอบ: โดยปกติมอเตอร์เมื่อใช้งานที่พิกัด จะมีอุณหภูมิอยู่ที่ระดับ 104 องศาฟาเรนไฮต์ หากค่าสูงกว่านี้จะถือว่าเกินกว่าที่มอเตอร์รับได้ และจะส่งผลเสียตามที่กล่าวข้างต้น
- ความสูงจากระดับน้ำทะเล: ตามพิกัดทั่วไปนั้น มอเตอร์จะถูกใช้งานอยู่ที่ระดับความสูงเหนือระดับน้ำทะเลไม่เกิน 3,300 ฟุต หากติดตั้งมอเตอร์ที่ระดับความสูงมากกว่านี้ พบว่าอุณหภูมิภายในตัวมอเตอร์จะสูงขึ้น 1 องศาฟาเรนไฮต์ เมื่อความสูงเพิ่มขึ้นทุกๆ 330 ฟุต อย่างไรก็ตามหากเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้าที่มีค่า Service Factor มากกว่า 1 เช่น 1.15 เราก็จะสามารถใช้งานมอเตอร์ในระดับความสูงมากถึง 9,000 ฟุตได้ โดยไม่ทำให้มอเตอร์ร้อน
- แสงอาทิตย์: มอเตอร์ที่ติดตั้งอยู่กลางแจ้งท่ามกลางแสงอาทิตย์ ย่อมไม่เป็นผลดีเนื่องจากอุณหภูมิในตัวมอเตอร์อาจเพิ่มขึ้นได้ตั้งแต่ 10-20 องศาฟาเรนไฮต์
- การขับภาระเกินพิกัด: หากมอเตอร์ไฟฟ้าต้องขับภาระเกินกว่าที่ระบุไว้บนเนมเพลท ทำให้มอเตอร์ต้องพยายามสร้างแรงม้าเพิ่มขึ้นเพื่อจะขับโหลดให้ได้ ผลก็คือ กระแสไฟฟ้าจะไหลมาขึ้นจนเกิดความร้อนในขดลวดมอเตอร์
- แรงดันไฟฟ้าที่ป้อนมีค่าต่ำ: เมื่อมอเตอร์ไฟฟ้าทำงานที่ระดับแรงดันต่ำกว่าที่พิกัด (การเชื่อมต่อไม่ดี, เกิดปัญหาที่ระบบจ่ายไฟหรือแหล่งจ่ายไฟฟ้าไม่ได้มาตรฐาน) มอเตอร์จะกินกระแสไฟฟ้ามากกว่าปกติเพื่อที่จะสร้างแรงม้าให้ได้ตามพิกัด สิ่งนี้ส่งผลให้อุณหภูมิในขดลวดมอเตอร์สูงขึ้น 1-2 องศาฟาเรนไฮต์และแปรผันตามค่าแรงดันที่เปลี่ยนไป
- สิ่งสกปรกในตัวมอเตอร์ (Contamination): สิ่งสกปรก หรือฝุ่นผง อาจไม่ได้มาจากภายนอกตัวมอเตอร์เท่านั้น เพราะสิ่งสกปรกที่ทำความเสียหายให้กับมอเตอร์อาจมาจาก ความสึกหรอซึ่งเกิดจากการเสียดสีในตัวมอเตอร์, สนิมกัดกร่อนในตัวมอเตอร์ และเกิดจากความร้อนสูงภายใน อนุภาคของสิ่งสกปรกที่ลอยอยู่ในอากาศ มีความสามารถเป็นตัวกัดเซาะ ดังนั้นในขณะที่มอเตอร์ทำงานอยู่ อากาศที่ไหลเวียนในตัวมอเตอร์จะนำพาเอาอนุภาคกัดเซาะไปกัดกินชั้นของวานิชที่เคลือบลวดทองแดง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ถ้าเป็นอนุภาคประเภทเกลือ หรือถ่านหิน ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นตัวนำไฟฟ้า จะทำให้คุณสมบัติของฉนวนเสื่อมลง และหากมีความชื้นมาเกี่ยวข้องด้วย ก็จะทำให้เกิดการสะสมของชั้นฝุ่นสกปรก ทำให้ระบบการระบายความร้อนในตัวมอเตอร์ทำได้ไม่ดี และนำไปสู่ปัญหาเรื่องของความร้อนสูงได้ต่อไป
การป้องกันขดลวดมอเตอร์ไม่ให้ร้อนจัด
มอเตอร์ที่ร้อนจัดเป็นสาเหตุหลักที่ลดอายุการใช้งานของมอเตอร์ลง สำหรับการใช้งานมอเตอร์ในระบบชลประทานหรือสูบน้ำกลาง
ความร้อนที่เกิดขึ้นอาจมาจากแสงอาทิตย์โดยตรงกรณีนี้เราอาจช่วยลดความร้อนได้โดยการทาสีตัวถังมอเตอร์ด้วยสีขาวหรือสีที่
สะท้อนแสงได้ดี ทั้งนี้ในกรณีที่ไม่สามารถสร้างบ้านให้มอเตอร์ได้ การระบายความร้อนด้วยพัดลมก็เป็นวิธีการในทางปฏิบัติที่ช่วยลด
ความร้อนในตัวมอเตอร์ได้เป็นอย่างดี หากสามารถนำวัสดุมาบังแดงให้กับตัวมอเตอร์ได้ ก็ควรทำแต่ต้องระวังไม่ให้กลายเป็นพื้นที่
ซึ่งนกหรือสัตว์อื่นจะสามารถเข้าไปทำรังได้ ส่งผลให้การระบายความร้อนแย่ลง
หากสามารถเลือกใช้มอเตอร์ที่มีอุปกรณ์ป้องกันการขับโหลดเกิน อุปกรณ์นี้จะถูกติดตั้งอยู่ภายในตัวมอเตอร์ทำให้หน้าที่ตรวจสอบ
ค่าอุณหภูมิและตัดวงจรไฟฟ้าทันทีเมื่ออุณหภูมิสูงในระดับที่ไม่สามารถยอมรับได้ ทั้งนี้เรายังสามารถตั้งค่าได้ตามความเหมาะสม
อีกด้วย อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ป้องกันอาจช่วยยืดอายุการใช้งานมอเตอร์ แต่มันก็อาจไม่เหมาะสมกับระบบปัมท์ เนื่องจากการ
ใช้งานจริงของระบบมักจะเกิดจุดวิกฤตขึ้นเป็นช่วงๆ และมีความสำคัญมากกว่าการยืดอายุการใช้งานของมอเตอร์
การดูแลรักษามอเตอร์
จัดการระบบระบายความร้อน ด้วยอากาศที่สะอาดและมีความเพียงพอ
ดูแลรักษาขดลวดมอเตอร์ทุก 3 ปีหรือ 5 ปี อาจตรวจสอบฉนวนที่เคลือบอยู่ และทำการเคลือบฉนวนซ้ำ, ตรวจสอบ
ตลับลูกปืน อาจจำเป็นต้องเปลี่ยนจาระบีเพื่อช่วยให้การหล่อลื่นดีขึ้น ทั้งนี้การเคลือบฉนวนมอเตอร์มีต้นทุนน้อยกว่า
การเปลี่ยนขดลวดมอเตอร์และการเปลี่ยนตลับลูกปืนก่อนที่มันจะเสีย สามารถช่วยลดความเสียหายที่อาจเกิดกับเพลา
ของมอเตอร์และชิ้นส่วนอื่นๆ ได้อย่างมาก สิ่งสำคัญที่สุดของการซ่อมบำรุงมอเตอร์ไฟฟ้า คือ ช่วยลดโอกาสและ
ความเสี่ยงที่เป็นสาเหตุให้หยุดชะงัก เนื่องจากมอเตอร์เสียหายจนต้องใช้เวลาอย่างมากในการเปลี่ยนมอเตอร์ตัวใหม่
ก่อนที่จะเดินเครื่อง ควรตรวจสอบขั้วไฟฟ้าต่างๆ ว่าแน่นเพียงพอหรือไม่ หากขั้วไฟฟ้าหลวม เมื่อใช้งานไปจะเกิด
ความร้อนขึ้นที่จุดต่อนี้ และมีโอกาสที่จะทำให้มอเตอร์ไฟฟ้าเสียหายได้ แรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมในจุดต่อที่หลวม จะทำให้มอเตอร์ไฟฟ้าทำงานที่ระดับแรงดันต่ำกว่าพักัด ส่งผลให้เกิดความร้อนในตัวมอเตอร์ ยิ่งไปกว่านี้ หากจุดต่อเกิดการแตกหักและหลวม จนทำให้เฟสของแรงดันไม่ครบ กรณีนี้มอเตอร์ไฟฟ้าจะเสียหายได้เกือบจะทันที
สิ่งที่ต้องตระหนักอยู่ในใจเสมอก็คือ ความชื้นและน้ำต้องอยู่ห่างจากตัวมอเตอร์ นั่นหมายถึง พื้นที่ติดตั้งและฐานรอง
ซึ่งอาจเป็นเหล็ก ก็จะมีโอกาสขึ้นสนิมได้ช้าลง มอเตอร์จึงมีโอกาสที่จะสั่นสะเทือนได้น้อยลง ขั้วต่อไฟฟ้าก็จะแน่น
อยู่เสมอ
การป้องกันทางไฟฟ้าสำหรับมอเตอร์
ชุดควบคุมสั่งการมอเตอร์ไฟฟ้าควรมีอุปกรณ์เซอร์กิตเบรกเกอร์ติดตั้งอยู่ด้วย สำหรับป้องกันกระแสเกิน. ระบบป้องกันฟ้าผ่า, อุปกรณ์ป้องกันกระแสพุ่งชั่วขณะ (Surge Protection) และรีเลย์ป้องกันความผิดปกติของเฟส (เพื่อที่จะป้องกันการสลับเฟสหรือเฟสไม่ครบ และแรงดันต่ำกว่าพิกัด) อุปกรณ์ป้องกันเหล่านี้ จะป้องกันมอเตอร์จากปัญหา
เกี่ยวกับไฟฟ้าที่จ่ายให้กับมอเตอร์โดยไม่ได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันการขับภาระเกิน (Overloading) อุปกรณ์ป้องกันอื่นๆ
เช่น สวิตซ์ความดัน จะทำหน้าที่ตัดวงจรมอเตอร์ออกในทันที เมื่อความดันในระบบปัมท์ถึงระดับที่กำหนด
การดูแลรักษาพื้นที่ติดตั้งมอเตอร์
การระบายความร้อนที่ดี รวมถึงการจัดพื้นที่ติดตั้งได้อย่างเหมาะสม จะช่วยป้องกันฝุ่นละอองและสิ่งที่กระจายอยู่ในสภาพแวดล้อม
ยกตัวอย่างเช่น วัชพืชที่เจริญเติบโตจนปกคลุมตัวมอเตอร์, เศษขยะที่ปลิวมาตามลม, ละอองน้ำที่กระเด็นโดนมอเตอร์หรือรังมด |เป็นต้น สิ่งต่างๆ เหล่านี้ ควรจัดการให้อยู่ห่างจากตัวมอเตอร์ เพราะสามารถสร้างความเสียหายให้กับขั้วต่อไฟฟ้า ขดลวดทองแดง
รวมถึงการระบายความร้อนของตัวมอเตอร์
การใช้งานมอเตอร์กลางแจ้งในช่วงฤดูหนาว หรือฤดูฝน มีสิ่งที่ต้องคำนึงเกี่ยวกับปริมาณความชื้นและการกลั่นตัวอขงหยดน้ำใน
อากาศที่อาจทำความเสียหายให้กับมอเตอร์ไฟฟ้าได้ ในช่วงนี้จึงจำเป็นต้องดูแลรักษามากเป็นพิเศษ |