ژنراتورهای بدون جاروبک (Brushless Generators) به دلیل نیاز کمتر به نگهداری و دوام بالاتر، در بسیاری از کاربردهای صنعتی و اضطراری مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این ژنراتورها، سیم‌پیچ‌های استاتور و روتور (به ویژه سیم‌پیچ‌های تحریک) و دیودهای چرخشی، اجزای حیاتی برای تولید ولتاژ هستند. خرابی سیم‌پیچ‌ها یا از دست رفتن مگنتیسم (مغناطیس پسماند) می‌تواند منجر به عدم تولید برق یا ولتاژ ضعیف شود.
۱. ساختار ژنراتور Brushless و اجزای کلیدی
در یک ژنراتور Brushless، تحریک اولیه توسط یک سیم‌پیچ تحریک (Exciter Field) که روی استاتور اصلی نصب شده، انجام می‌شود. برق متناوب (AC) تولید شده در سیم‌پیچ آرمیچر تحریک (Exciter Armature) که روی روتور نصب شده، از طریق دیودهای چرخشی (Rotating Diodes) به جریان مستقیم (DC) تبدیل شده و مستقیماً به سیم‌پیچ میدان اصلی (Main Field) روتور تزریق می‌شود تا ولتاژ اصلی القا شود.
۲. تست و عیب‌یابی سیم‌پیچ‌های استاتور و روتور
برای عیب‌یابی سیم‌پیچ‌ها، از اهم‌متر (Ohmmeter) یا میگر (Megohmmeter) استفاده می‌شود تا مقاومت الکتریکی و مقاومت عایقی آن‌ها اندازه‌گیری شود.
الف) تست مقاومت (با اهم‌متر)
این تست برای تشخیص اتصال کوتاه (Short Circuit) یا مدار باز (Open Circuit) سیم‌پیچ‌ها است.
سیم‌پیچ‌های استاتور اصلی (Main Stator Winding):
سیم‌ها را از AVR جدا کنید.
مقاومت بین هر جفت فاز (L1-L2, L2-L3, L3-L1) را اندازه بگیرید.
نتیجه: مقاومت باید بسیار کم (در حد چند دهم اهم) و در هر سه فاز برابر باشد. اختلاف مقاومت نشان‌دهنده نقص یا اتصال کوتاه جزئی است.
سیم‌پیچ تحریک (Exciter Field - روی استاتور):
سیم‌های تحریک (معمولاً F1, F2 یا T1, T2) را از AVR جدا کنید.
مقاومت سیم‌پیچ را اندازه بگیرید.
نتیجه: مقاومت باید عددی کوچک (معمولاً 20 تا 100 اهم) و مطابق با مشخصات سازنده باشد. صفر بودن مقاومت نشان‌دهنده اتصال کوتاه و مقدار بی‌نهایت (OL) نشان‌دهنده قطع سیم‌پیچ است.
سیم‌پیچ میدان اصلی (Main Field - روی روتور):
با اتصال اهم‌متر به دو سر دیودهای چرخشی (قبل از دیودها، اگر دسترسی ممکن باشد) یا سیم‌های تغذیه میدان اصلی، مقاومت را اندازه بگیرید.
نتیجه: مقاومت باید کم و مطابق با مشخصات باشد.
تست مقاومت عایقی (با میگر):
هر سیم‌پیچ را به صورت جداگانه با استفاده از میگر (مثلاً 500 ولت) تست کنید. یک پراب به سیم‌پیچ و پراب دیگر به بدنه فلزی موتور وصل می‌شود.
نتیجه: مقاومت عایقی باید بسیار بالا (چندین مگا اهم - M\Omega) باشد. مقاومت پایین نشان‌دهنده خرابی عایق سیم‌پیچ به دلیل رطوبت یا حرارت است.
ب) عیب‌یابی دیودهای چرخشی (Rotating Diodes)
دیودها جریان متناوب Exciter Armature را به جریان مستقیم برای Main Field تبدیل می‌کنند. خرابی دیودها رایج‌ترین علت عدم تولید برق است.
تست: پمپ را از مدار جدا کنید. مولتی‌متر را روی حالت تست دیود قرار دهید.
روش: هر دیود را در هر دو جهت (رفت و برگشت) تست کنید. دیود باید در یک جهت هدایت (مقدار 0.5 تا 0.7 ولت) و در جهت معکوس عدم هدایت (OL) نشان دهد.
نتیجه: دیودی که در هر دو جهت هدایت می‌کند (اتصال کوتاه) یا در هیچ جهتی هدایت نمی‌کند (مدار باز) باید تعویض شود.
۳. تعمیر و رفع مشکل نفوذ رطوبت و خرابی سیم‌پیچ
تعویض سیم‌پیچ‌ها: در صورت تشخیص قطع شدن (مدار باز) یا اتصال کوتاه جدی، سیم‌پیچ باید توسط سیم‌پیچ‌پیچ متخصص بازسازی یا با یک واحد جدید جایگزین شود.
خشک کردن: اگر تست میگر مقاومت عایقی پایین (نفوذ رطوبت) را نشان دهد، سیم‌پیچ‌ها باید با قرار دادن در آون (Oven) با دمای کنترل شده یا با عبور جریان بسیار کم به صورت کنترل شده، خشک شوند تا مقاومت عایقی بازیابی شود.
۴. روش‌های شارژ مجدد مگنت (Remagnetizing)
یکی از مشکلات رایج در ژنراتورهای Brushless، از دست رفتن مگنتیسم پسماند (Residual Magnetism) در هسته روتور است. این مگنتیسم برای تولید ولتاژ اولیه و شروع فرآیند تحریک، ضروری است.
الف) علائم از دست رفتن مگنتیسم
عدم تولید ولتاژ: موتور روشن می‌شود و با دور مناسب کار می‌کند، اما ژنراتور هیچ ولتاژی تولید نمی‌کند.
ولتاژ خروجی صفر: ولتاژ خروجی و ولتاژ Exciter Armature صفر است.
ب) روش‌های شارژ مجدد (Field Flashing)
برای بازیابی مگنتیسم پسماند، باید برای مدت کوتاهی یک جریان DC خارجی به سیم‌پیچ تحریک (Exciter Field) تزریق شود تا هسته مغناطیسی شود.
ابزار مورد نیاز: یک باتری 12 یا 24 ولت (مانند باتری خودرو) و یک مقاومت یا فیوز ایمنی.
محل اتصال: موتور را خاموش کنید و کابل‌های AVR را از سیم‌پیچ Exciter Field جدا کنید.
روش تزریق:
سیم مثبت باتری را از طریق یک فیوز یا کلید فشاری (برای کنترل زمان) به یک سر سیم‌پیچ تحریک (F1 یا T1) وصل کنید.
سیم منفی باتری را به سر دیگر سیم‌پیچ تحریک (F2 یا T2) وصل کنید.
اعمال جریان: موتور را در حالت کارکرد (بدون بار) قرار داده و برای 3 تا 5 ثانیه جریان DC را به سیم‌پیچ اعمال کنید.
بررسی قطبیت: اگر بعد از Flashing، ژنراتور ولتاژ تولید نکرد، قطبیت باتری را معکوس کنید و فرآیند Flashing را تکرار نمایید. (قطبیت باید با جهت تحریک اصلی موتور هماهنگ باشد).
تست نهایی: سیم‌های AVR را مجدداً وصل کرده و پمپ را روشن کنید. ژنراتور باید ولتاژ نامی را تولید کند.
توجه: این روش باید به سرعت و با کنترل انجام شود تا به سیم‌پیچ تحریک آسیب نرسد.
