موجودہ اوورلوڈز اور الیکٹرک موٹروں کے آپریشن اور سروس لائف پر ان کا اثر

غیر مطابقت پذیر موٹر کی ناکامیوں کے تجزیہ سے پتہ چلتا ہے کہ ان کی ناکامی کی بنیادی وجہ زیادہ گرمی کی وجہ سے موصلیت کی خرابی ہے۔

الیکٹریکل پراڈکٹ (ڈیوائس) کی اوورلوڈنگ - ریٹیڈ ویلیو سے زیادہ بجلی کی مصنوعات (آلہ) کی طاقت یا کرنٹ کی اصل قیمت سے زیادہ۔ (GOST 18311-80)۔

الیکٹرک موٹر کے ونڈنگ کا حرارتی درجہ حرارت موٹر کی تھرمل خصوصیات اور ماحولیاتی پیرامیٹرز پر منحصر ہے۔ موٹر میں پیدا ہونے والی حرارت کا کچھ حصہ کنڈلیوں کو گرم کرنے کے لیے جاتا ہے، اور باقی ماحول میں چھوڑ دیا جاتا ہے۔ حرارتی عمل اس طرح کے جسمانی پیرامیٹرز سے متاثر ہوتا ہے جیسے گرمی کی گنجائش اور گرمی کی کھپت۔

برقی موٹر اور ارد گرد کی ہوا کی تھرمل حالت پر منحصر ہے، ان کے اثر و رسوخ کی ڈگری مختلف ہو سکتی ہے.اگر موٹر اور ماحول کے درمیان درجہ حرارت کا فرق چھوٹا ہے اور جاری ہونے والی توانائی اہم ہے، تو اس کا مرکزی حصہ وائنڈنگ، سٹیٹر اور روٹر سٹیل، موٹر ہاؤسنگ اور اس کے دیگر حصوں سے جذب ہو جاتا ہے۔ موصلیت کے درجہ حرارت میں شدید اضافہ ہوتا ہے... حرارت کے ساتھ ہیٹ ایکسچینج کا اثر زیادہ سے زیادہ ظاہر ہوتا ہے۔ یہ عمل پیدا ہونے والی حرارت اور ماحول میں جاری ہونے والی حرارت کے درمیان توازن تک پہنچنے کے بعد قائم ہوتا ہے۔

کرنٹ کو قابل اجازت قیمت سے زیادہ بڑھانا فوری طور پر ہنگامی صورتحال کا باعث نہیں بنتا... سٹیٹر اور روٹر کو اپنے انتہائی درجہ حرارت تک پہنچنے میں کچھ وقت لگتا ہے۔ لہذا، ہر اوورکرنٹ پر رد عمل ظاہر کرنے کے لئے تحفظ کی ضرورت نہیں ہے۔ اسے مشین کو صرف اس وقت بند کرنا چاہیے جب موصلیت کے تیزی سے خراب ہونے کا خطرہ ہو۔

حرارتی موصلیت کے نقطہ نظر سے، موجودہ بہاؤ کی وسعت اور مدت برائے نام قدر سے زیادہ اہمیت کی حامل ہے۔ یہ پیرامیٹرز بنیادی طور پر تکنیکی عمل کی نوعیت پر منحصر ہیں۔

تکنیکی اصل کی الیکٹرک موٹر کی اوور لوڈنگ

چلنے والی مشین کے شافٹ پر ٹارک میں متواتر اضافے کی وجہ سے الیکٹرک موٹر کی اوور لوڈنگ۔ ایسی مشینوں اور تنصیبات میں الیکٹرک موٹر کی طاقت ہر وقت بدلتی رہتی ہے۔ ایک طویل مدت کا مشاہدہ کرنا مشکل ہے جس کے دوران کرنٹ کی شدت میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی۔ قلیل مدتی مزاحمت کے بڑے لمحات وقتاً فوقتاً موٹر شافٹ پر نمودار ہوتے ہیں، جس سے موجودہ اضافہ ہوتا ہے۔

اس طرح کے اوورلوڈز عام طور پر موٹر وائنڈنگز کے زیادہ گرم ہونے کا سبب نہیں بنتے، جن میں نسبتاً زیادہ تھرمل جڑتا ہے۔تاہم، کافی طویل مدت اور بار بار دہرانے کے ساتھ، الیکٹرک موٹر کی خطرناک ہیٹنگ… دفاع کو ان حکومتوں کے درمیان فرق کرنا چاہیے۔ اسے قلیل مدتی بوجھ کے جھٹکے پر رد عمل ظاہر نہیں کرنا چاہئے۔

دوسری مشینیں نسبتاً چھوٹی لیکن طویل مدتی اوورلوڈز کا تجربہ کر سکتی ہیں۔ موٹر وائنڈنگز بتدریج زیادہ سے زیادہ قابل اجازت قدر کے قریب درجہ حرارت تک گرم ہوتی ہیں۔ عام طور پر، الیکٹرک موٹر میں ہیٹنگ کا ایک خاص ذخیرہ ہوتا ہے اور عمل کی مدت کے باوجود چھوٹے اوورکرینٹ خطرناک صورتحال پیدا نہیں کر سکتے۔ اس صورت میں، بند ضروری نہیں ہے. اس طرح، یہاں بھی، موٹر تحفظ کو خطرناک اور غیر خطرناک اوورلوڈز کے درمیان "تمیز" کرنا چاہیے۔

الیکٹرک موٹر کے ہنگامی اوورلوڈز

تکنیکی اصل کے اوورلوڈنگ کے استثناء کے ساتھ، شاید ہنگامی اوورلوڈ جو دیگر وجوہات کی بناء پر پیش آئے (بجلی کی سپلائی لائن میں نقصان، کام کرنے والے آلات کا جام ہونا، وولٹیج گرنا وغیرہ)۔ وہ انڈکشن موٹر کے آپریشن کے مخصوص طریقے بناتے ہیں اور حفاظتی آلات کے لیے اپنی ضروریات پیش کرتے ہیں... عام ایمرجنسی موڈز میں انڈکشن موٹر کے رویے پر غور کریں۔

مسلسل بوجھ کے ساتھ مسلسل آپریشن میں اوورلوڈز

الیکٹرک موٹرز کا انتخاب عام طور پر ایک مخصوص پاور ریزرو کے ساتھ کیا جاتا ہے۔ اس کے علاوہ، زیادہ تر وقت مشینیں بوجھ کے تحت چل رہی ہیں. نتیجے کے طور پر، موٹر کرنٹ اکثر ریٹیڈ ویلیو سے بہت نیچے ہوتا ہے۔ اوورلوڈز، ایک اصول کے طور پر، تکنیکی خلاف ورزیوں، خرابی، کام کرنے والی مشین میں جیمنگ اور جیمنگ کی صورت میں ہوتے ہیں۔

پنکھے، سینٹری فیوگل پمپ، کنویئر بیلٹ اور سکرو جیسی مشینوں کا بوجھ خاموش، مستقل یا قدرے مختلف ہوتا ہے۔مادی بہاؤ میں قلیل مدتی تبدیلیوں کا عملی طور پر برقی موٹر کی حرارت پر کوئی اثر نہیں ہوتا ہے۔ انہیں نظر انداز کیا جا سکتا ہے۔ یہ اور بات ہے کہ اگر معمول کے کام کے حالات کی خلاف ورزیاں طویل عرصے تک رہیں۔

زیادہ تر الیکٹرک ڈرائیوز میں ایک خاص پاور ریزرو ہوتا ہے۔ مکینیکل اوورلوڈز بنیادی طور پر مشین کے پرزوں کو نقصان پہنچاتے ہیں۔ ان کے وقوع پذیر ہونے کی بے ترتیب نوعیت کو دیکھتے ہوئے، یہ یقینی طور پر نہیں کہا جا سکتا کہ بعض حالات میں برقی موٹر بھی اوور لوڈ ہو گی۔ مثال کے طور پر، یہ سکرو موٹرز کے ساتھ ہو سکتا ہے۔ نقل و حمل کے مواد کی جسمانی اور مکینیکل خصوصیات میں تبدیلیاں (نمی، ذرہ کا سائز، وغیرہ) فوری طور پر اسے منتقل کرنے کے لیے درکار طاقت میں ظاہر ہوتی ہیں۔ تحفظ کو الیکٹرک موٹر کو اوورلوڈ کی صورت میں بند کر دینا چاہیے جس کی وجہ سے وائنڈنگز خطرناک حد سے زیادہ گرم ہو جاتی ہیں۔

موصلیت پر طویل مدتی اوور کرینٹ کے اثر و رسوخ کے نقطہ نظر سے، دو قسم کے اوورلوڈز کو ممتاز کیا جانا چاہئے: نسبتا چھوٹے (50٪ تک) اور بڑے (50٪ سے زیادہ)۔

پہلے کا اثر فوری طور پر ظاہر نہیں ہوتا بلکہ دھیرے دھیرے ہوتا ہے جب کہ اول الذکر کے اثرات تھوڑی دیر بعد ظاہر ہوتے ہیں۔ اگر درجہ حرارت میں قابل قبول قدر سے اوپر کا اضافہ چھوٹا ہے تو، موصلیت کی عمر آہستہ آہستہ ہوتی ہے۔ موصل مواد کی ساخت میں چھوٹی تبدیلیاں آہستہ آہستہ جمع ہوتی ہیں۔ جیسے جیسے درجہ حرارت بڑھتا ہے، عمر بڑھنے کا عمل نمایاں طور پر تیز ہو جاتا ہے۔

میرے خیال میں ہر 8 - 10 ° C کے لیے قابل اجازت حد سے زیادہ گرم ہونا موٹر وائنڈنگز کی موصلیت کی سروس لائف کو آدھا کر دیتا ہے۔لہذا، 40 ° C سے زیادہ گرم کرنے سے موصلیت کی زندگی 32 گنا کم ہو جاتی ہے! اگرچہ یہ بہت کچھ ہے، یہ کئی مہینوں کے کام کے بعد ظاہر ہوتا ہے۔

زیادہ اوورلوڈ (50% سے زیادہ) پر، موصلیت زیادہ درجہ حرارت کے زیر اثر تیزی سے گر جاتی ہے۔

حرارتی عمل کا تجزیہ کرنے کے لیے، ہم ایک آسان انجن ماڈل استعمال کریں گے۔ کرنٹ میں اضافہ متغیر نقصانات میں اضافے کا باعث بنتا ہے۔ کنڈلی گرم ہونے لگتی ہے۔ تصویر میں گراف کے مطابق موصلیت کا درجہ حرارت تبدیل ہوتا ہے۔ ریاست کے درجہ حرارت میں مسلسل اضافے کی شرح کرنٹ کی شدت پر منحصر ہے۔

اوورلوڈ ہونے کے کچھ وقت بعد، وائنڈنگز کا درجہ حرارت اس قدر تک پہنچ جاتا ہے جو موصلیت کی دی گئی کلاس کے لیے جائز ہے۔ اعلی جی فورسز پر یہ چھوٹا ہوگا، کم جی فورسز پر یہ لمبا ہوگا۔ اس طرح، ہر اوورلوڈ ویلیو کا اپنا قابل اجازت وقت ہوگا جسے الگ تھلگ کرنا محفوظ سمجھا جا سکتا ہے۔

اس کی شدت پر اوورلوڈ کے جائز دورانیے کا انحصار الیکٹرک موٹر کی اوورلوڈ خصوصیت کہلاتا ہے... تھرمو فزیکل خصوصیات مختلف قسم کے الیکٹرک موٹرز کچھ اختلافات ہیں اور ان کی خصوصیات بھی مختلف ہیں۔ ان خصوصیات میں سے ایک کو ٹھوس لکیر کے ساتھ شکل میں دکھایا گیا ہے۔

موٹر اوورلوڈ خصوصیت (ٹھوس لائن) اور مطلوبہ تحفظ کی خصوصیت (ڈیشڈ لائن)

دی گئی خصوصیات سے، ہم بنیادی ضروریات میں سے ایک تشکیل دے سکتے ہیں۔ موجودہ پر منحصر اوورلوڈ تحفظ کے لیے… اسے اوورلوڈ کی شدت کے لحاظ سے اٹھایا جانا چاہیے۔یہ غیر خطرناک کرنٹ اسپائکس کے ساتھ جھوٹے الارم کو خارج کرنا ممکن بناتا ہے، مثال کے طور پر جب انجن شروع ہوتا ہے۔ تحفظ کو صرف اس وقت کام کرنا چاہئے جب یہ ناقابل قبول موجودہ اقدار اور اس کے بہاؤ کی مدت کے زون میں آتا ہے۔ اس کی مطلوبہ خصوصیت، جو تصویر میں ڈیشڈ لائن کے ساتھ دکھائی گئی ہے، ہمیشہ موٹر کی اوورلوڈ خصوصیت کے نیچے ہونی چاہیے۔

تحفظ کا عمل متعدد عوامل سے متاثر ہوتا ہے (ترتیبات کی غلطی، پیرامیٹرز کا بکھرنا، وغیرہ)، جس کے نتیجے میں جوابی وقت کی اوسط اقدار سے انحراف دیکھا جاتا ہے۔ لہذا، گراف پر ڈیشڈ لائن کو کسی قسم کی اوسط خصوصیت کے طور پر دیکھا جانا چاہئے۔ بے ترتیب عوامل کی کارروائی کے نتیجے میں خصوصیات کو عبور نہ کرنے کے لئے، جو انجن کے غلط رکنے کا باعث بنے گا، ایک خاص مارجن فراہم کرنا ضروری ہے۔ درحقیقت، کسی کو الگ خصوصیت کے ساتھ نہیں بلکہ حفاظتی زون کے ساتھ کام کرنا چاہیے، تحفظ کے رد عمل کے وقت کی تقسیم کو مدنظر رکھتے ہوئے۔

موٹر پروٹیکشن کے عین مطابق اقدامات کے لحاظ سے، یہ ضروری ہے کہ دونوں خصوصیات ایک دوسرے کے زیادہ سے زیادہ قریب ہوں۔ یہ قابل اجازت اوورلوڈز کے قریب غیر ضروری ٹرپنگ سے بچ جائے گا۔ تاہم، اگر دونوں خصوصیات کا ایک بڑا پھیلاؤ ہے، تو یہ حاصل نہیں کیا جا سکتا. حسابی پیرامیٹرز سے بے ترتیب انحراف کی صورت میں ناقابل قبول موجودہ اقدار کے زون میں نہ آنے کے لیے، ایک خاص مارجن فراہم کرنا ضروری ہے۔

حفاظتی خصوصیت موٹر کی اوورلوڈ خصوصیت سے ایک خاص فاصلے پر واقع ہونی چاہئے تاکہ ان کے باہمی کراسنگ کو خارج کیا جاسکے۔لیکن یہ موٹر تحفظ کی کارروائی کی درستگی کے نقصان کی طرف جاتا ہے.

برائے نام قدر کے قریب کرنٹ کے علاقے میں، ایک غیر یقینی زون ظاہر ہوتا ہے۔ اس زون میں داخل ہونے پر، یہ یقینی طور پر کہنا ناممکن ہے کہ تحفظ کام کرے گا یا نہیں.

یہ خرابی اس میں غائب ہے۔ سمیٹ درجہ حرارت پر منحصر تحفظ آپریٹنگ... overcurrent تحفظ کے برعکس، یہ موصلیت کی عمر بڑھنے کی وجہ، اس کی حرارت پر منحصر ہے۔ جب سمیٹنے کے لیے خطرناک درجہ حرارت تک پہنچ جاتا ہے، تو یہ موٹر کو بند کر دیتا ہے، قطع نظر اس کی وجہ جس کی وجہ سے گرم ہو رہی ہے۔ یہ درجہ حرارت سے تحفظ کے اہم فوائد میں سے ایک ہے۔

تاہم، ضرورت سے زیادہ تحفظ کی کمی کو زیادہ نہیں سمجھا جانا چاہیے۔ حقیقت یہ ہے کہ موٹرز میں ایک خاص کرنٹ ریزرو ہوتا ہے۔ موٹر کا ریٹیڈ کرنٹ ہمیشہ کرنٹ سے کم ہوتا ہے جس پر وائنڈنگز کا درجہ حرارت جائز قدر تک پہنچ جاتا ہے۔ یہ قائم کیا جاتا ہے، اقتصادی حساب سے رہنمائی کرتا ہے۔ لہذا، شرح شدہ لوڈ پر، موٹر وائنڈنگز کا درجہ حرارت جائز قیمت سے کم ہے۔ اس کی وجہ سے انجن کا تھرمل ریزرو بن جاتا ہے، جو کسی حد تک اس کمی کو پورا کرتا ہے۔ تھرمل ریلے.

بہت سے عوامل جن پر موصلیت کی حرارتی حالت کا انحصار ہوتا ہے ان میں بے ترتیب انحرافات ہوتے ہیں۔ اس سلسلے میں، خصوصیات کی تصریح ہمیشہ مطلوبہ نتیجہ نہیں دیتی۔

متغیر مسلسل آپریشن میں اوورلوڈز

کچھ ورکنگ باڈیز اور میکانزم ایسے بوجھ بناتے ہیں جو وسیع رینج میں مختلف ہوتے ہیں، جیسے کرشنگ، پیسنے اور اسی طرح کے دیگر کاموں میں۔ یہاں، وقتاً فوقتاً اوورلوڈز کے ساتھ انڈرلوڈز بیکار ہوتے ہیں۔کرنٹ میں کوئی بھی اضافہ، الگ سے لیا جاتا ہے، درجہ حرارت میں خطرناک اضافے کا باعث نہیں بنتا۔ تاہم، اگر بہت سے ہیں اور انہیں کافی بار بار دہرایا جاتا ہے، تو موصلیت پر بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کا اثر تیزی سے جمع ہو جاتا ہے۔

متغیر بوجھ پر برقی موٹر کا حرارتی عمل مستقل یا قدرے متغیر بوجھ پر حرارتی عمل سے مختلف ہوتا ہے۔ فرق درجہ حرارت کی تبدیلیوں کے دوران اور مشین کے انفرادی حصوں کو گرم کرنے کی نوعیت دونوں میں ظاہر ہوتا ہے۔

جیسے جیسے بوجھ بدلتا ہے، اسی طرح کنڈلی کا درجہ حرارت بھی بدلتا ہے۔ انجن کی تھرمل جڑتا کی وجہ سے، درجہ حرارت کے اتار چڑھاو کم وسیع ہیں. لوڈنگ کی کافی زیادہ تعدد پر، وائنڈنگز کے درجہ حرارت کو عملی طور پر کوئی تبدیلی نہیں کی جا سکتی ہے۔ یہ مسلسل بوجھ کے ساتھ مسلسل آپریشن کے برابر ہوگا۔ کم تعدد پر (ہرٹز کے سوویں اور اس سے کم) درجہ حرارت میں اتار چڑھاو نمایاں ہو جاتا ہے۔ وقفے وقفے سے زیادہ گرم ہونا موصلیت کی زندگی کو کم کر سکتا ہے۔

کم فریکوئنسی پر بوجھ کے بڑے اتار چڑھاو کے ساتھ، موٹر مسلسل عارضی عمل میں رہتی ہے۔ لوڈ کے اتار چڑھاو کے بعد اس کی کوائل کا درجہ حرارت بدل جاتا ہے۔ چونکہ مشین کے انفرادی حصوں میں مختلف تھرمو فزیکل پیرامیٹرز ہوتے ہیں، ان میں سے ہر ایک اپنے طریقے سے گرم ہوتا ہے۔

متغیر بوجھ کے تحت تھرمل عارضی کا کورس ایک پیچیدہ رجحان ہے اور ہمیشہ حساب سے مشروط نہیں ہوتا ہے۔ لہذا، موٹر وائنڈنگز کے درجہ حرارت کا اندازہ کسی بھی وقت بہنے والے کرنٹ سے نہیں لگایا جا سکتا۔ اس حقیقت کی وجہ سے کہ الیکٹرک موٹر کے انفرادی حصوں کو مختلف طریقوں سے گرم کیا جاتا ہے، گرمی بجلی کی موٹر میں ایک حصے سے دوسرے حصے میں جاتی ہے۔یہ بھی ممکن ہے کہ الیکٹرک موٹر کو بند کرنے کے بعد، روٹر کی طرف سے فراہم کی جانے والی گرمی کی وجہ سے سٹیٹر وائنڈنگز کا درجہ حرارت بڑھ جائے۔ اس طرح، کرنٹ کی شدت موصلیت کی حرارت کی ڈگری کی عکاسی نہیں کر سکتی ہے۔ یہ بھی ذہن میں رکھنا چاہئے کہ کچھ طریقوں میں روٹر زیادہ شدت سے گرم ہوگا اور اسٹیٹر سے کم ٹھنڈا ہوگا۔

حرارت کی منتقلی کے عمل کی پیچیدگی موٹر کی حرارت کو کنٹرول کرنا مشکل بناتی ہے... یہاں تک کہ وائنڈنگز کے درجہ حرارت کی براہ راست پیمائش بھی کچھ حالات میں خرابی پیدا کر سکتی ہے۔ حقیقت یہ ہے کہ غیر مستحکم حرارت کے عمل میں، مشین کے مختلف حصوں کا حرارتی درجہ حرارت مختلف ہو سکتا ہے، اور ایک وقت میں پیمائش صحیح تصویر نہیں دے سکتی۔ تاہم، کنڈلی کے درجہ حرارت کی پیمائش دوسرے طریقوں سے زیادہ درست ہے۔

متواتر کام تحفظ کی کارروائی کے نقطہ نظر سے سب سے زیادہ ناموافق کا حوالہ دیا جا سکتا ہے. کام میں متواتر شمولیت کا مطلب قلیل مدتی موٹر اوورلوڈ کا امکان ہے۔ اس صورت میں، اوورلوڈ کی شدت کو وائنڈنگز کو گرم کرنے کی شرط سے محدود ہونا چاہیے، جو کہ جائز قیمت سے زیادہ نہیں ہے۔

کنڈلی کی حرارتی حالت کی "مانیٹرنگ" کے تحفظ کو متعلقہ سگنل ملنا چاہیے۔ چونکہ کرنٹ اور درجہ حرارت عارضی حالات میں ایک دوسرے سے مطابقت نہیں رکھتے، موجودہ پیمائش پر مبنی تحفظ اپنا کردار صحیح طریقے سے انجام نہیں دے سکتا۔