سرايا - تُعتبر المحركات الكهربائية القلب النابض في السيارات الكهربائية والعديد من الأجهزة الصناعية، إذ تتحمل مسؤولية تشغيل الأنظمة الميكانيكية بكفاءة عالية. ورغم تطورها وتزويدها بأنظمة حماية متقدمة، إلا أن مشكلة ارتفاع درجة الحرارة في المحركات الكهربائية ما زالت واحدة من أكثر الأعطال شيوعاً وخطورة، حيث يمكن أن تؤدي إلى تقليل عمر المحرك أو حتى تلفه بشكل كامل إذا لم تتم معالجتها في الوقت المناسب.


تشير الدراسات الهندسية إلى أن كل ارتفاع بمقدار 10 درجات مئوية فوق الحد المسموح به من الشركة المصنعة يقلل من العمر الافتراضي للمحرك بنسبة تصل إلى 50%. هذا يعني أن تجاهل علامات ارتفاع الحرارة قد يكلفك استبدال محرك باهظ الثمن أو التعرض لتوقف مفاجئ في السيارة الكهربائية أثناء القيادة. في هذه المقالة التفصيلية، سنتناول كل ما يخص ارتفاع درجة حرارة المحركات الكهربائية، بما في ذلك الأسباب، العلامات، الطرق الوقائية، والبيانات الداعمة لتحسين فهم هذه المشكلة.

ارتفاع الحرارة هو حالة تجاوز الملفات والعوازل الداخلية للمحرك للحدود الحرارية الآمنة المحددة من قبل الشركة المصنعة. عندما يحدث ذلك، تبدأ المواد العازلة بالتحلل تدريجياً، مما يقلل من كفاءتها ويزيد احتمالية حدوث قصر كهربائي أو أعطال ميكانيكية.

يمكن أن يحدث هذا الخلل نتيجة عدة عوامل مثل: الحمل الزائد، ضعف التبريد، تراكم الأتربة، أو مشاكل في الفولتية. وفي جميع الحالات، فإن تجاهل هذه الظاهرة يضعف كفاءة المحرك بشكل كبير ويؤدي إلى خسائر مالية وزيادة تكاليف الصيانة.

مدى الحرارة الطبيعي في المحركات الكهربائية: حسب المعايير الدولية، مثل معيار IEC 60034، يتم تصنيف المحركات الكهربائية بناءً على فئات حرارية مختلفة مثل A، B، F، H. على سبيل المثال، محركات الفئة F تتحمل درجات حرارة تصل إلى 155 درجة مئوية. في حال تجاوز المحرك هذه الحدود، يُعتبر في حالة ارتفاع درجة حرارة.

أهم المصطلحات المرتبطة بدرجة حرارة المحرك الكهربائي:

التحميل الزائد: زيادة الحمل على المحرك يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع حرارته بشكل مفرط.

معدل السخونة: يعبر عن الوقت الذي يستغرقه المحرك للوصول إلى أقصى درجة حرارة.

تبدد الحرارة: عملية نقل الحرارة الزائدة من المحرك إلى البيئة المحيطة.

رصد علامات تحذيرية لارتفاع حرارة المحرك يساعد على اتخاذ التدابير الوقائية اللازمة. هناك عدة مؤشرات شائعة يمكن ملاحظتها بسهولة.

رائحة احتراق غير طبيعية: إحدى العلامات الأكثر وضوحاً هي انبعاث رائحة احتراق، والتي تدل غالباً على تلف العزل داخل المحرك. يمكن أن يكون السبب تشغيل المحرك لفترة طويلة تحت الضغط الزائد أو وجود تآكل داخلي.

ضوضاء غير اعتيادية أثناء التشغيل: عند ارتفاع درجة حرارة المحرك، يمكن أن يؤدي تمدد المكونات المعدنية داخله إلى إصدار أصوات غريبة. إذا لاحظت أصوات غير مألوفة، فقد يكون ذلك إشارة واضحة إلى مشكلة حرارية.

انخفاض في الأداء: قد تلاحظ انخفاضاً في سرعة الدوران أو كفاءة التشغيل العامة، ما يشير إلى أن المحرك يعاني من مشكلة في التحكم بدرجة الحرارة.

انقطاع التشغيل المتكرر: بعض المحركات الكهربائية تحتوي على أنظمة أمان توقف التشغيل عند ارتفاع درجة الحرارة كإجراء وقائي لحمايتها.

تشخيص أسباب ارتفاع درجة الحرارة يمكن أن يكون معقداً ولكنه ضروري لضمان استمرارية وكفاءة المحركات.

الحمل الزائد: تشغيل المحرك فوق قدرته المصممة يؤدي إلى بذل جهد إضافي تنتج عنه حرارة مفرطة. على سبيل المثال، تشغيل مضخة مياه تحت ضغط مرتفع أكثر من اللازم يمكن أن يؤدي إلى هذه المشكلة.

ضعف التهوية: التهوية غير الكافية ناتجة عن انسداد فتحات التهوية بالغبار أو الرواسب قد تؤدي إلى عدم قدرة المحرك على التخلص من الحرارة الزائدة. لذلك، يجب تنظيف المحركات بانتظام.

مشاكل التزييت: التزييت غير الكافي للأجزاء الداخلية، مثل المحامل، يزيد الاحتكاك وبالتالي الحرارة. وفقاً لدراسات حديثة، أكثر من 35% من حالات فشل المحركات تعود إلى مشاكل تزييت.

المشاكل الكهربائية الداخلية: يمكن أن يتسبب وجود قصر كهربائي أو أسلاك تالفة في زيادة توليد الحرارة داخل المحرك. يُنصح دائماً بفحص التوصيلات الكهربائية دورياً.

عوامل بيئية: المقصود بالعوامل البيئية هو تشغيل المحرك في درجات حرارة محيطة مرتفعة أو في بيئات تحتوي على رطوبة شديدة، مما يسرّع عملية ارتفاع الحرارة. في مناطق معينة، قد تكون هذه التحديات أكبر بسبب مناخها القاسي.

في حال لاحظت أحد الأعراض السابقة، يجب التصرف بسرعة لتجنب تلف دائم:

إيقاف تشغيل المحرك فوراً وعدم الاستمرار في استخدامه.

التحقق من أن المحرك لا يعمل تحت ضغط زائد أو حمل غير مبرر.

فحص أنظمة التبريد والتهوية، والتأكد من نظافة الفتحات وسلامة المراوح.

قياس الفولتية والتيار للتأكد من عدم وجود خلل كهربائي داخلي.

استشارة فني متخصص لفحص الملفات والعوازل إذا استمرت المشكلة.

عدم إعادة تشغيل المحرك إلا بعد إزالة السبب الأساسي للمشكلة.

تجنب ارتفاع درجة حرارة المحركات يتطلب اعتماد ممارسات صيانة صحيحة والتأكد من تشغيل المحركات تحت الشروط الموصى بها.

تحسين التهوية: ضمان وجود تهوية مناسبة يساعد على التخلص من الحرارة الزائدة. يُوصى بفحص وتنظيف فتحات التهوية بانتظام للحفاظ على تدفق هواء جيد.

الصيانة الوقائية: الصيانة الدورية تساعد على اكتشاف المشكلات قبل تفاقمها. يجب فحص المحامل، التوصيلات الكهربائية، ودرجة حرارة التشغيل بانتظام.

تجنب التحميل الزائد: حساب قدرة المحرك الكهربائية والتأكد من عدم تجاوزه أمر أساسي. يمكن استخدام أجهزة استشعار لمراقبة أداء المحرك وتنبيهك في حال زيادة الحمل.

اختيار المحرك المناسب: اختيار محرك يتناسب مع التطبيقات المختلفة يُقلل من الضغط على المحرك وبالتالي يُقلل فرص ارتفاع حرارته. على سبيل المثال، الاستخدام الصناعي يتطلب اختيار محركات ذات تصنيفات حرارية مرتفعة.

استخدام أنظمة مراقبة الحرارة: تُعتبر أنظمة الاستشعار واحدة من الحلول الحديثة المبتكرة التي تُنبه المستخدم عند ارتفاع درجة الحرارة إلى مستوى خطر.

في النهاية مشكلة ارتفاع درجة الحرارة في المحركات الكهربائية ليست مجرد عارض مؤقت يمكن تجاهله، بل مؤشر جاد على وجود خلل قد يؤدي إلى أعطال مكلفة أو توقف كامل للمحرك. من خلال مراقبة العلامات المبكرة، والالتزام بالصيانة الدورية، وضمان عمل أنظمة التبريد بكفاءة، يمكنك حماية محرك سيارتك الكهربائية وزيادة عمره الافتراضي بشكل كبير.