จะจัดการกับข้อบกพร่องฉนวนของขดลวดมอเตอร์แรงสูงแบรนด์ SIMO อย่างไร?
เมื่อเปรียบเทียบกับมอเตอร์แบรนด์ทั่วไป กระบวนการผลิตขดลวดของมอเตอร์แรงสูงของ SIMO มีความซับซ้อนมากกว่า โดยต้องหุ้มขดลวดที่ขึ้นรูปแล้วด้วยเทปไมกาหลายชั้น จากนั้นจึงหุ้มเพิ่มด้วยเทปความต้านทานต่ำและเทปความต้านทานสูงตามลำดับ วิธีการหุ้มเทปไมกาประกอบด้วยสามแบบ ได้แก่ แบบทำด้วยมือล้วน แบบกึ่งอัตโนมัติ และแบบอัตโนมัติทั้งหมด ระหว่างการหุ้มเทปไมกา ต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดพื้นฐาน เช่น ความหนาของการหุ้มต้องสม่ำเสมอ ระดับความตึงต้องเท่ากัน และไม่มีรอยฉีกขาดหรือเสียหายใดๆ ในการปฏิบัติจริง วิธีการหุ้มแบบอัตโนมัติให้ผลลัพธ์ดีที่สุด เนื่องจากสามารถกำจัดปัจจัยที่เกิดจากมนุษย์ได้ทั้งหมด ในทางกลับกัน วิธีการหุ้มแบบกึ่งอัตโนมัติและแบบทำด้วยมือมักมีปัจจัยไม่แน่นอนอยู่เสมอ ไม่ว่าจะเป็นความสม่ำเสมอของการซ้อนทับหรือระดับความตึงของเทป

ในขั้นตอนการหุ้มเทปของมอเตอร์แรงสูงของ SIMO จำเป็นต้องรับประกันว่าเทปหุ้มจะแนบสนิทกับขดลวดอย่างเต็มที่ รวมทั้งเทปกับเทปก็ต้องแนบสนิทกันอย่างเต็มที่เช่นกัน เพื่อป้องกันการเกิดช่องว่างอากาศระหว่างกัน ซึ่งอาจส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของการเคลือบด้วยสารเคลือบ (impregnation) และการแข็งตัว (curing) ในขั้นตอนสุดท้าย หรือแม้แต่ก่อให้เกิดปรากฏการณ์การปล่อยประจุ (discharge) ซึ่งส่งผลกระทบโดยตรงต่อสมรรถนะของมอเตอร์ นอกจากนี้ ยังต้องเน้นย้ำว่า เทปความต้านทานต่ำที่หุ้มบริเวณส่วนตรงของขดลวด และเทปความต้านทานสูงที่หุ้มบริเวณปากช่องร่อง (slot opening) นั้นมีบทบาทสำคัญทั้งในการเสริมความแข็งแรงของฉนวนและการป้องกันการเกิดโคโรนา (corona) ดังนั้น จึงจำเป็นต้องรับประกันว่าเทปหุ้มจะไม่เกิดรอยฉีกขาดหรือเสียหาย
1、มอเตอร์แรงสูงลักษณะการกัดกร่อนของขดลวด
โดยทั่วไปแล้ว ขดลวดของมอเตอร์แรงสูงมักไม่เกิดปัญหาคุณภาพ แต่หากใช้งานมาเป็นระยะเวลาเพียงพอ หรือได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อมภายนอกและภายใน ก็อาจเกิดปัญหาฉนวนถูกกัดกร่อนและเสื่อมสภาพได้ จากรูปแบบการล้มเหลวของฉนวนหลัก (main insulation) ของขดลวดขดลวดสเตเตอร์ในมอเตอร์แรงสูง พบว่าความเสียหายจากการกัดกร่อนของฉนวนหลักสามารถแบ่งออกได้โดยทั่วไปเป็นสองประเภท ได้แก่ ประเภทแรกคือ การกัดกร่อนจากภายนอกเข้าสู่ภายใน ซึ่งมักเรียกกันว่า “การกัดกร่อนภายนอก” ส่วนประเภทที่สองคือ การกัดกร่อนจากภายในออกสู่ภายนอก ซึ่งมักเรียกกันว่า “การกัดกร่อนภายใน”
2. คำอธิบายเกี่ยวกับความเสียหายจากการกัดกร่อนภายนอก
ขณะที่มอเตอร์ทำงาน ปลายขดลวด (end winding) จะสั่นสะเทือนภายใต้อิทธิพลของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ทำให้ขดลวดส่วนปลายยึดตรึงไม่แน่นในร่องของแกนเหล็กสเตเตอร์ ส่งผลให้เกิดการคลายตัวหรือหลุดร่วงของแท่งยึดช่องร่อง (slot wedge) แถบรองรับระหว่างชั้นขดลวด (inter-layer spacer) แผ่นรองปลายขดลวด (end spacer block) และเชือกผูกขดลวด (binding rope) ซึ่งนำไปสู่การเสียดสีระหว่างขดลวดกับเชือกผูกและแผ่นรองปลายขดลวด จนทำให้สารเคลือบกันโคโรนาแบบเซมิคอนดักเตอร์ (anti-corona semiconductor varnish/tape) เสียหาย และเกิดการกัดกร่อนจากโคโรนา ส่งผลให้ฉนวนหลักบริเวณส่วนร่องและส่วนปลายของขดลวดถูกทำลาย
สิ่งสกปรกนำไฟฟ้า เช่น เศษเหล็กภายในแกนเหล็กสเตเตอร์ จะถูกดูดติดไว้ที่ผิวฉนวนหลักของขดลวดขณะมอเตอร์ทำงาน ภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า สิ่งสกปรกที่มีคุณสมบัติแม่เหล็กจะหมุนเวียนอยู่บนผิวฉนวนหลัก จนทำให้ฉนวนหลักของขดลวดสึกกร่อน
หากมีน้ำมันหรือคราบไขมันแทรกซึมเข้าสู่ขดลวดในระหว่างการใช้งาน จะทำให้ฉนวนแยกตัวออกจากตัวนำ ส่งผลให้ค่าความต้านทานฉนวนโดยรวมลดลง เมื่อใช้งานต่อเนื่องเป็นเวลานาน จะก่อให้เกิดข้อบกพร่องต่างๆ เช่น วงจรลัดระหว่างเฟส (phase-to-phase short circuit) และวงจรลัดต่อพื้นดิน (ground fault) ของขดลวดสเตเตอร์
ระหว่างกระบวนการอัดแน่นแกนเหล็กสเตเตอร์ หากแผ่นสแตนเลส (silicon steel laminations) วางซ้อนกันไม่เรียบ หรือโครงสร้างเหล็กสำหรับช่องระบายอากาศ (ventilation duct steel) และนิ้วอัดปลาย (end pressure fingers) ยึดตรึงไม่แน่น ก็จะทำให้มอเตอร์สั่นสะเทือนขณะทำงาน ส่งผลให้ฉนวนสึกกร่อน และในที่สุดนำไปสู่การล้มเหลวของฉนวนหลักของขดลวด
3. ลักษณะการกัดกร่อนภายในขดลวด
ปรากฏการณ์การกัดกร่อนภายในเริ่มต้นด้วยการที่ฉนวนภายในขดลวดเปลี่ยนเป็นสีขาว และลักษณะนี้จะขยายตัวออกไปเรื่อยๆ จากนั้นฉนวนจะไหม้เสียหายจนเกิดเป็นหลุม และสะสมผงสีเขียวจำนวนมาก ซึ่งเร่งกระบวนการกัดกร่อนของทั้งฉนวนระหว่างสายนำ (strand insulation) และฉนวนหลัก จนกระทั่งฉนวนหลักถูกทำลายอย่างสิ้นเชิง นอกจากนี้ อุณหภูมิที่สูงเกินไปซึ่งก่อให้เกิดการเสื่อมสภาพจากความร้อน (thermal aging) ก็เป็นปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งที่ก่อให้เกิดการกัดกร่อนภายใน