توافق مخفض السرعة والسرعة عند استبدال المحرك الكهربائي للناقل بالسير

في الناقل بالسير لا يعطي المحرك القدرة للسير مباشرةً، بل عبر مخفض سرعة. ولهذا فإن السؤال الأساسي عند تغيير محرك الناقل ليس "كم kW"، بل "هل سيدير المحرك الجديد مع مخفض السرعة السير بالسرعة نفسها وقوة السحب نفسها". فالسرعة الاسمية للمحرك ونسبة مخفض السرعة وقطر الأسطوانة تحدد معًا سرعة السير؛ أما طريقة توصيل المحرك بمخفض السرعة فتحدد كم ساعة سيستغرق الاستبدال. نشرح في هذه المقالة فحص هذه الحلقات الثلاث بالترتيب، وأين يكفي المحرك القياسي ثلاثي الطور في الناقل وأين لا يكفي.

من أين تأتي سرعة السير؟

سرعة السير نتيجة ثلاث قيم: السرعة الاسمية للمحرك، ونسبة التخفيض في مخفض السرعة، وقطر أسطوانة التشغيل. وتُقسم سرعة المحرك على نسبة المخفض فتُعرف سرعة الأسطوانة؛ وعند ضرب سرعة الأسطوانة في محيطها تُعرف المسافة التي يقطعها السير في الدقيقة. وفي هذه السلسلة يكون المحرك الحلقة الأولى التي تحدد السرعة.

الحساب التالي أُجري بقيم افتراضية وهو لبيان الطريقة فقط:

• لنفترض أن السرعة الاسمية للمحرك 1450 دورة/دقيقة ونسبة مخفض السرعة 30:1. فتكون سرعة الأسطوانة نحو 48.3 دورة/دقيقة.
• إذا كان قطر الأسطوانة 0.4 m فمحيطها نحو 1.26 m. وتكون سرعة السير 48.3 × 1.26 ≈ 61 m/دقيقة، أي أكثر قليلًا من متر في الثانية.
• إذا رُكّب على مخفض السرعة نفسه محرك رباعي الأقطاب بسرعة اسمية 1460 دورة/دقيقة تصبح سرعة الأسطوانة 48.7 دورة/دقيقة؛ والفرق غير محسوس عمليًا.
• إذا رُكّب على مخفض السرعة نفسه محرك سداسي الأقطاب بسرعة اسمية 955 دورة/دقيقة تنخفض سرعة الأسطوانة إلى نحو 31.8 دورة/دقيقة ويتباطأ السير بمقدار الثلث.

النتيجة بسيطة: إذا بقي عدد الأقطاب نفسه، فإن الفروق الصغيرة بين السرعات الاسمية لدى الصانعين المختلفين لا تغير سرعة السير بشكل ملحوظ. أما إذا تغير عدد الأقطاب فيجب إعادة حساب نسبة مخفض السرعة.

العزم عند مخرج مخفض السرعة وقدرة المحرك

يخفض مخفض السرعة السرعة ويزيد العزم بمقدار نسبته تقريبًا؛ وتأخذ فواقد التروس جزءًا من هذه الزيادة. ولهذا فرغم أن العزم الاسمي للمحرك يبدو صغيرًا، فإن العزم الذي يسحب السير عند مخرج المخفض أكبر بكثير. ويمكنكم رؤية العزم الاسمي للمحرك من جدول العزم أو من صفحة المنتج.

تعتمد القدرة اللازمة في الناقل على كمية المادة المنقولة وطول السير والميل واحتكاك البكرات وسرعة السير. ولهذا لا توجد قاعدة جاهزة مثل "لناقل بهذا الطول هذه kW". وعند الاستبدال تكون أوثق نقطة بداية هي القدرة والسرعة المدونتان على لوحة بيانات المحرك القديم. فإذا كان المحرك القديم يعمل دون مشكلات، فمن المنطقي الاستمرار بالقدرة نفسها وعدد الأقطاب نفسه. وإذا كان المحرك القديم يسخن باستمرار أو يفصل الحماية الحرارية أو لا يستطيع الإقلاع والسير محمّل، فيجب البحث عن سبب زيادة الحمل قبل الانتقال إلى محرك أكبر: بكرات عالقة، أو سير اختل شده، أو سعة مضافة، أو تغيير في الميل.

الإقلاع والسير محمّل

كثيرًا ما يبقى الناقل وعليه المادة عند توقف الخط، ثم يقلع مجددًا محمّلًا. وعند الإقلاع يجب على المحرك تسريع القصور الذاتي للسير والمادة والأسطوانات، فضلًا عن التغلب على الاحتكاك. وفي السيور الطويلة أو المائلة أو الثقيلة الحمل قد يكون حمل الإقلاع هذا أعلى بشكل ملحوظ من حمل التشغيل المستمر.

• الإقلاع المباشر: يعطي المحرك عزم الإقلاع الكامل، لكن السير ومخفض السرعة يتعرضان لصدمة مفاجئة؛ وتُجهد السيور وعناصر التوصيل.
• نجمة-مثلث: يخفض تيار الإقلاع، لكنه يخفض عزم الإقلاع أيضًا إلى نحو الثلث. وفي السير المحمّل والمائل قد لا يبلغ المحرك سرعة كافية على النجمة.
• عاكس التردد: يوفر إقلاعًا ناعمًا ومتحكمًا فيه، ويسمح أيضًا بضبط سرعة السير. وسلاسلنا ثلاثية الطور مناسبة للتحكم في السرعة بعاكس التردد؛ وفي التشغيل الطويل بسرعة منخفضة وعزم كامل قد تلزم مروحة خارجية، وإذا كان الكبل بين المشغل والمحرك طويلًا يُنظر في مرشح dv/dt أو مرشح جيبي؛ وتُذكر هذه الشروط عند الطلب.

إذا كان المحرك القديم يقلع بطريقة معينة دون مشكلات، فإن الحفاظ على الطريقة نفسها هو الطريق الأقل خطرًا. وإذا رغبتم في تغيير طريقة الإقلاع فاذكروا ذلك عند الطلب.

كيف يتصل المحرك بمخفض السرعة؟

تعتمد سهولة الاستبدال أو صعوبته إلى حد كبير على طريقة التوصيل. وفي النواقل تشيع ثلاثة ترتيبات:

• شفة المحرك تجلس مباشرةً على مدخل مخفض السرعة: يدخل عمود المحرك في ثقب مدخل المخفض، ويُثبَّت المحرك بالبراغي على المخفض من شفة B5 أو B14. وهنا يجب أن تتطابق تمامًا رمز هيكل IEC ومقاس الشفة وقطر العمود وطوله.
• التوصيل بوصلة: يُثبَّت المحرك من أرجله (B3) على هيكل قاعدي، ويتصل بعمود مدخل مخفض السرعة عبر وصلة. وارتفاع العمود والمسافة بين ثقوب الأرجل هما الحاسمان؛ وتُضبط المحاذاة في الموقع.
• التوصيل بالسير والبكرة: يُثبَّت المحرك على قضيب شد، ويعطي القدرة لمدخل مخفض السرعة بالسير. وتؤثر نسبة البكرات مباشرةً في سرعة السير؛ وعند الاستبدال يجب الحفاظ على أقطار البكرات.

في التوصيل بالشفة لا تعتمدوا على عبارة "B5" أو "B14" وحدها؛ فحتى في الهيكل نفسه قد يختلف حجم الشفة. وفي HEM Motor تُقدَّم الأشكال B3 وB5 وB14 وB34 وB35 والأشكال الرأسية حسب الهيكل؛ ويُتحقق من مقاس الشفة عند الطلب. قارنوا مقاسات شفة مدخل مخفض السرعة بالرسومات الفنية ثنائية الأبعاد. وتتوفر معلومات عامة عن المشغلات ذات مخفضات السرعة في صفحة المحركات الكهربائية لمخفضات السرعة.

نماذج مقترحة

اختيرت النماذج التالية من نطاق القدرات الشائع في تشغيل النواقل. وجميعها بحماية IP55، وعزل من الفئة F، وتغذية 50 Hz. وأُضيف النموذج سداسي الأقطاب في الجدول لبيان الترتيبات التي تُطلب فيها سرعة منخفضة وتُختار نسبة مخفض السرعة وفقًا لذلك.

يُظهر الجدول أيضًا تأثير عدد الأقطاب عند القدرة نفسها 2.2 kW: فالنموذج سداسي الأقطاب يدور بسرعة أقل ويعطي عزمًا اسميًا أعلى، لكن هيكله 112M؛ وعند تركيبه بدلًا من النموذج رباعي الأقطاب 100L1-4 تتغير سرعة السير ومقاسات التوصيل معًا. والخيارات الأخرى لتطبيقات النواقل موجودة في صفحة المحركات الكهربائية للسيور الناقلة.

حدود المحرك القياسي

المحرك القياسي غير المتزامن ثلاثي الطور كافٍ في معظم تشغيلات النواقل. أما بعض الحالات فتقع خارج نطاق المحرك القياسي وتتطلب محركًا خاصًا:

• إذا لزم مكبح مدمج في المحرك لمنع الانزلاق إلى الخلف عند التوقف في السير المائل، فالمحرك بمكبح منتج خاص؛ ولا يُعد مماثلًا للمحرك القياسي. وفي هذه الحالة اسألونا مع لوحة البيانات والمعلومات الفنية.
• إذا رُكّب محرك قياسي أحادي السرعة بدلًا من ناقل يعمل بمحرك ثنائي السرعة (بمرحلتين)، تُفقد إحدى مراحل السرعة.
• المحركات المدمجة مع مخفض السرعة أو ذات العمود الخاص أو الشفة الخاصة قد لا يمكن استبدالها تمامًا بمحرك IEC قياسي.
• إذا كان السير يتوقف ويقلع كثيرًا أو يعمل طويلًا بسرعة منخفضة جدًا، فيجب تقييم تبريد المحرك بشكل منفصل.

المعلومات التي تُرسل للطلب

• صورة لوحة بيانات المحرك القديم (القدرة، السرعة، الجهد، رمز الهيكل)
• نوع مخفض السرعة ونسبته، وصورة لوحة بيانات المخفض إن أمكن
• طريقة التوصيل: مباشرة بالشفة أو بوصلة أو بالسير؛ وشكل التركيب (B3، B5، B14، B35)
• طريقة الإقلاع وهل يقلع السير محمّلًا
• ظروف البيئة: الغبار، الرطوبة، المكان المكشوف

يمكنكم الاطلاع على النماذج المناسبة والأسعار الحالية في صفحة المتجر لدينا. وللسؤال عن النموذج المناسب بمعلومات لوحة بيانات محرككم أرسلوا إلينا صورة لوحة البيانات؛ ولأسئلتكم المتعلقة بالتوصيل بمخفض السرعة يمكنكم التواصل معنا عبر صفحة الاتصال.