التشغيل الأولي للمحرك الكهربائي: إعطاء الطاقة الأولى بالترتيب الصحيح بعد تركيبه في مكانه

المروحة الطاردة المركزية التي تدور بالعكس تدفع الهواء مع ذلك. فينخفض تدفقها، ويبقى تيارها أقل بكثير من قيمة لوحة البيانات، ولا يلاحظ أحد شيئاً. وفي منشأة تهوية قد لا تنكشف هذه الحالة إلا بعد أشهر، أثناء البحث عن سبب عدم تبريد الصالة صيفاً. والتشغيل الأولي يُجرى تحديداً لالتقاط مثل هذه الحالات "يعمل لكن لا يعمل بشكل صحيح" قبل تسليم المحرك للإنتاج.

يتناول هذا المقال اليوم الذي يُشغَّل فيه لأول مرة محرك كهربائي موصول بآلته ومربوط بلوحته الكهربائية. وقد تناولنا فحص المحرك عند استلامه بشكل منفصل في مقال فحص القبول. وهنا يكون المحرك في مكانه؛ والسؤال هو بأي ترتيب سنعطي الطاقة وماذا سنتحقق منه في كل خطوة.

قبل إعطاء الطاقة: الجانب الميكانيكي

معظم مشكلات الاهتزاز والمحامل التي تظهر عند التشغيل الأول تأتي من التركيب. وقبل لمس أطراف توصيل المحرك يُفحص مع الفريق الذي أجرى التركيب الميكانيكي ما يلي:

• القاعدة والأرجل: يجب أن يستقر المحرك على القاعدة بأرجله الأربع تماماً. والارتفاع الذي يُقرأ على ساعة القياس عند إرخاء برغي إحدى الأرجل يدل على الرجل الرخوة؛ ويُصحح عند الحاجة برقائق تسوية رفيعة.
• محاذاة الوصلة: يجب أن يكون الانحراف القطري والزاوي ضمن الحدود التي يحددها مصنّع الوصلة. ويُؤخذ في الحسبان أيضاً أن محور العمود يرتفع قليلاً عندما يسخن المحرك.
• الدفع بالسير: يجب أن تكون البكرات في المستوى نفسه وشد السير بالقيمة التي يحددها المصنّع. فالسير المشدود أكثر من اللازم يستهلك المحمل الأمامي مبكراً.
• الدوران الحر: عند تدوير جانب الآلة باليد يجب ألا يكون هناك تعلّق أو صوت احتكاك.
• مسار التبريد: يجب ترك فراغ خلف غطاء المروحة لدخول الهواء، وألا يُوجَّه مخرج هواء ساخن إلى مقدمة المحرك.

تجدون التفاصيل المتعلقة بالمحاذاة واختيار الوصلة في مقال الوصلة المرنة والصلبة.

قبل إعطاء الطاقة: الجانب الكهربائي

ما يُفحص في جانب اللوحة هو ما إذا كانت سلسلة الحماية التي ستحمي المحرك مركّبة فعلاً.

• لوحة البيانات والشبكة: هل الجهد والتوصيل على لوحة البيانات مناسبان للشبكة؟ ففي شبكة 400 V يعمل المحرك ذو لوحة البيانات 230/400 V بتوصيل نجمة، والمحرك ذو لوحة البيانات 400/690 V بتوصيل دلتا. ويجب أن يكون المحرك الموصول بلوحة ذات بادئ تشغيل نجمة-دلتا بجهد 400/690 V. ويُتحقق بالنظر من أن الجسور في صندوق التوصيلات مرتبة وفقاً لذلك.
• الكابل والتأريض: يجب أن يكون مقطع الكابل مناسباً لتيار المحرك والمسافة، وأن يكون موصل الحماية موصولاً بطرف التأريض على الهيكل. ويجب أن تكون جلب الكابلات مشدودة، والمدخل غير المستخدم مغلقاً بسدادة عمياء؛ فبذلك فقط تُحفظ حماية IP55.
• ضبط الحماية: يجب أن يكون المرحّل الحراري أو قاطع حماية المحرك مضبوطاً وفق التيار الاسمي على لوحة البيانات. والضبط المرتفع "كي لا يفصل" هو الخطأ الأول في التشغيل الأولي. وإذا كان في المحرك حساس PTC أو PT100 فيُتحقق من توصيل أطرافه بالمرحّل.
• مقاومة العزل: إذا كان المحرك قد انتظر طويلاً، أو رُكّب في بيئة رطبة، أو ربما تعرض للماء أثناء التركيب، يُجرى قياس الميغر قبل إعطاء الطاقة. وإذا كان مشغل موصولاً تُفصل كابلات المحرك عن المشغل قبل القياس.

شرحنا بالأمثلة كيفية قراءة قيمة الضبط من لوحة البيانات في مقال ضبط قاطع حماية المحرك.

الطاقة الأولى: نبضة قصيرة واتجاه الدوران

إن أمكن تُعطى الطاقة الأولى والمحرك مفصول عن الآلة. وإذا تعذر فصل الوصلة يجب التأكد من أن الدوران العكسي لن يضر بالآلة: فبعض المضخات والضواغط اللولبية والنواقل ذات القوابض المانعة للرجوع لا تتحمل الدوران العكسي.

تُعطى للمحرك نبضة قصيرة مدتها ثانية أو ثانيتان ويُراقب اتجاه العمود أو المروحة. وإذا كان اتجاه الدوران خاطئاً يُبدَّل موضعا أي طورين من الأطوار الثلاثة. ويجب تسجيل ما إذا كان هذا التبديل قد أُجري في أطراف توصيل المحرك أم في مخرج اللوحة؛ وإلا فقد "تُصحَّح" الكابلات في الصيانة التالية فينعكس الاتجاه مجدداً.

في المراوح والمضخات يُقارن الاتجاه بالسهم على الهيكل. ولا يكفي الاكتفاء بالسؤال "هل يأتي الهواء؟" كما في المثال الافتتاحي.

التشغيل دون حمل: القيم المرجعية الأولى

بعد التحقق من الاتجاه يُشغَّل المحرك، إن أمكن دون حمل أو بحمل خفيف، لمدة 15–30 دقيقة. وخلال هذه المدة:

• يُقاس تيار الأطوار الثلاثة. ويكون التيار دون حمل أقل من تيار لوحة البيانات؛ وإذا كان هناك فرق ملحوظ بين الأطوار تُفحص التغذية أو التوصيل.
• يُستمع إلى منطقة المحامل. ويجب ألا تكون هناك خشخشة أو طقطقة غير الطنين المنتظم.
• يُقاس الاهتزاز من نقاط المحامل ويُسجَّل.
• يُراقب ارتفاع حرارة الهيكل؛ ففي التشغيل دون حمل يجب أن ترتفع الحرارة ببطء ثم تستقر.

ستكون هذه القيم لاحقاً مرجعاً لحالة المحرك "السليمة". وإذا لم تُسجَّل فلن يبقى ما يُقارن به عندما يظهر عرض ما بعد ستة أشهر.

تحت الحمل: مع العملية الإنتاجية

عندما يُوصل المحرك بالآلة ويُحمَّل تختلف الأمور الواجب فحصها بحسب التطبيق، لكن النقاط المشتركة هي:

• مدة الإقلاع: يجب أن يبلغ المحرك سرعته الاسمية في المدة المتوقعة. وفي المراوح والطواحين والكسارات ذات القصور الذاتي الثقيل قد تتجاوز هذه المدة بضع ثوانٍ؛ ويُتحقق من أن الحماية تسمح بهذه المدة.
• تيار الحمل: يجب أن يكون التيار المقيس في ظروف العملية العادية قريباً من قيمة لوحة البيانات أو أقل منها. فالمحرك الذي يتجاوز تيار لوحة البيانات باستمرار إما أنه اختير خطأً أو أن العملية أثقل مما صُممت له.
• سلوك بادئ التشغيل: تُراقب قفزة التيار عند الانتقال من نجمة إلى دلتا، أو مدة منحدر بادئ التشغيل الناعم، أو ضبط التسارع في المشغل.
• التشغيل مع المشغل: في المحركات التي ستعمل طويلاً بسرعة منخفضة مع محول التردد تُراقب حرارة الهيكل عند أدنى سرعة. فالمروحة المثبتة على العمود قد لا تعطي هواءً كافياً عند السرعة المنخفضة.

إذا كنتم تتساءلون عن العلاقة بين التيار والعزم أثناء الإقلاع فإن مقال منحنى السرعة-العزم يشرح الموضوع بالتفصيل.

الأيام الأولى: إعادة فحص التركيب بعد أن يسخن

لا ينتهي التشغيل الأولي عندما يدور المحرك لأول مرة تحت الحمل. فتكرار بعض الفحوص في الأيام الأولى يمنع جزءاً كبيراً من الأعطال المبكرة:

• بعد بضع ساعات من التشغيل يُفحص إحكام براغي الأرجل والشفة. فالتسخن والاهتزاز قد يرخيان البراغي قليلاً في اليوم الأول.
• في أنظمة الدفع بالسير تتمدد السيور الجديدة في ساعات التشغيل الأولى؛ فيُعاد ضبط الشد.
• تُقاس قيم التيار والحرارة والاهتزاز مرة أخرى خلال الأسبوع الأول وتُقارن بالتسجيل الأول.

تصبح هذه السجلات نقطة البداية عند إدخال المحرك في برنامج الصيانة الدورية.

سجل التشغيل الأولي

سجل التشغيل الأولي الجيد يتسع في صفحة واحدة لكنه أكثر وثيقة يُبحث عنها لاحقاً. ويجب أن يتضمن: معلومات لوحة بيانات المحرك ورقمه التسلسلي، وشكل التوصيل، وقيمة ضبط الحماية، ونتيجة قياس العزل، وكيفية تصحيح اتجاه الدوران، والتيارات دون حمل وتحت الحمل، وقيم الاهتزاز والحرارة، والشخص الذي أجرى الفحص والتاريخ. وإذا تعطل المحرك لاحقاً أو لزم تقييم في إطار الضمان، فإن هذا السجل هو الدليل الوحيد على أن المحرك رُكّب بشكل صحيح.

الخلاصة

التشغيل الأولي ليس اللحظة التي يدور فيها المحرك لأول مرة، بل هو العملية التي يُثبت فيها أنه يدور بشكل صحيح: أولاً التحضير الميكانيكي والكهربائي، ثم الاتجاه بنبضة قصيرة، والقيم المرجعية دون حمل، وفحص العملية تحت الحمل، وإعادة القياس في الأيام الأولى. وإذا كنتم تخططون لمنشأة جديدة أو لاستبدال محرك يمكنكم الاطلاع على الخيارات في صفحة المحركات الكهربائية ثلاثية الطور، وإرسال الأسئلة الخاصة بتطبيقكم إلى فريقنا الفني.

الأسئلة الشائعة

ما الضرر في توصيل المحرك الجديد مباشرة وتشغيله؟

يُحمَّل المحرك دون ملاحظة التوصيل الخاطئ أو الدوران العكسي أو الطور المرتخي أو الحماية المضبوطة على قيمة مرتفعة. وبعض هذه الأخطاء يظهر فوراً، وبعضها بعد أسابيع على شكل عطل في الملف أو المحامل.

كيف أفحص اتجاه الدوران دون توصيل المحرك بالآلة؟

افصلوا الوصلة وأعطوا المحرك نبضة طاقة قصيرة مدتها ثانية أو ثانيتان وانظروا إلى اتجاه دوران طرف العمود أو المروحة. وإذا كان الاتجاه خاطئاً بدّلوا موضعي أي طورين من الأطوار الثلاثة وسجّلوا هذا التبديل.

هل يلزم قياس العزل في المحرك الجديد أيضاً؟

يجب إجراء القياس إذا كان المحرك قد انتظر طويلاً في المستودع، أو رُكّب في بيئة رطبة، أو ربما تعرض للماء أثناء التركيب. وفي المحركات الموصولة بمشغل يجب فصل الكابلات عن المشغل قبل القياس.

لماذا يجب أن أسجّل القيم التي قستها في التشغيل الأولي؟

هذه القيم هي مرجع حالة المحرك السليمة. وعندما يحدث تغير في التيار أو الحرارة أو الاهتزاز بعد أشهر، فإن سجل التشغيل الأولي هو الطريق الوحيد لإجراء المقارنة.