حمل الإقلاع عند اختيار محرك كهربائي للناقل اللولبي

الناقل اللولبي (الحلزوني) يدفع المواد السائبة بريشة حلزونية تدور داخل أنبوب أو مجرى. وأثناء التشغيل المتواصل يكون حمله منتظمًا إلى حد كبير؛ واللحظة الصعبة هي إعادة إقلاع اللولب بعد توقفه وهو ممتلئ. فالمادة المنحشرة داخل الأنبوب، أو التي تمتص الرطوبة وتتكتل، أو التي تترسب وتتكثف، تقاوم بدء دوران الريشة. لذلك عند اختيار محرك اللولب يجب قبل قدرة التشغيل المتواصل فهم العزم المطلوب من المحرك لحظة الإقلاع وكيفية نقل هذا العزم عبر مخفض السرعة. تتناول هذه المقالة العوامل التي تحدد حمل الإقلاع، وتأثير طرق بدء التشغيل عليه، والمعلومات الواجب جمعها قبل الطلب.

ما الذي يحدد حمل الإقلاع في اللولب؟

تدوير لولب فارغ أمر سهل؛ والصعوبة تأتي من سلوك المادة. وأهم العوامل التي تزيد حمل الإقلاع هي:

• نسبة الامتلاء: كلما كان أنبوب اللولب ممتلئًا أكثر عند التوقف كانت كتلة المادة أمام الريشة أكبر. وإذا بقيت فتحة التغذية مفتوحة وامتلأ الأنبوب تمامًا يزداد حمل الإقلاع بشكل ملحوظ.
• نوع المادة: الأغبرة الناعمة مثل الإسمنت والجير والدقيق تنضغط كلما بقيت ساكنة؛ والرمل الرطب أو الطين يتكتل؛ أما الحبوب والكريات فتنساب بحرية نسبية. واللولب نفسه يتطلب عزم إقلاع مختلفًا جدًا مع مواد مختلفة.
• الميل: في اللولب المائل أو الرأسي مقارنة بالأفقي يقع وزن المادة على الريشة بشكل أكبر؛ فيزداد حمل الإقلاع والتشغيل معًا.
• مدة التوقف: في اللولب الذي يبقى ممتلئًا طوال الليل أو عطلة نهاية الأسبوع تترسب المادة. فيكون الإقلاع الأول صباحًا أثقل من الإقلاعات خلال اليوم.
• حالة المحامل والمعلّقات: في اللوالب الطويلة إذا كانت محامل التعليق الوسيطة متآكلة أو ممتلئة بالمادة فإن حمل الاحتكاك ينعكس على المحرك.

هذه العوامل لا تُفهم من اسم الآلة. فآلتان تُسميان "لولب إسمنت" قد تُظهران سلوك إقلاع مختلفًا تمامًا بأطوال وأقطار وميول مختلفة. لذا يجب أن يستند قرار القدرة إلى حساب مصنّع اللولب أو إلى لوحة بيانات المحرك الحالي.

الفرق بين عزم الإقلاع والعزم الاسمي

العزم الاسمي على لوحة بيانات المحرك هو العزم الذي يستطيع المحرك تقديمه باستمرار عند السرعة الاسمية. ولحظة الإقلاع يستطيع المحرك غير المتزامن إنتاج عزم أعلى من ذلك؛ وهذه النسبة تعتمد على تصميم المحرك ومذكورة في الكتالوج. والمهم في اللولب أن يبقى العزم المطلوب لحظة الإقلاع دون عزم إقلاع المحرك، وأن يصل المحرك إلى السرعة الاسمية بسرعة كافية. فإذا بقي المحرك تحت الحمل بسرعة منخفضة لفترة طويلة فإنه يسحب تيارًا عاليًا وتسخن اللفات بسرعة.

مخفض السرعة لا يغيّر هذه العلاقة، بل يغيّر مقياسها فقط: إذ يصل إلى عمود اللولب عزم مكبّر بقدر نسبة مخفض السرعة. أي أن مخفض السرعة مضاعِف كبير للعزم لكنه لا يتجاوز ما يستطيع المحرك تقديمه عند الإقلاع. ويمكنك مقارنة العزوم الاسمية للمحركات حسب الـ kW والسرعة في جدول العزم.

تأثير عدد الأقطاب

عند القدرة نفسها يعطي المحرك سداسي الأقطاب نحو مرة ونصف من العزم الاسمي مقارنة برباعي الأقطاب؛ لأنه ينتج القدرة نفسها بسرعة أقل. لكن لأن سرعة دوران اللولب تتحدد مع نسبة مخفض السرعة، فإذا تغير عدد الأقطاب يجب أن تتغير نسبة مخفض السرعة أيضًا. وإذا كان المحرك يُستبدل في لولب قائم فإن الحفاظ على عدد الأقطاب هو الطريق الأكثر أمانًا.

كيف تؤثر طريقة بدء التشغيل على الإقلاع؟

العامل الكبير الثاني الذي يحدد ما إذا كان محرك اللولب سيقلع دون مشكلات هو طريقة بدء التشغيل.

لخّصنا ما إذا كانت هناك حاجة إلى مروحة خارجية ومرشح عند الاستخدام مع عاكس التردد في سؤال الاستخدام مع الإنفرتر؛ ويجب الإبلاغ عن هذه الظروف في الطلب. وإذا كانت اللوحة الحالية نجمة-دلتا فيجب أن يكون جهد لوحة بيانات المحرك الجديد مناسبًا لذلك: ففي HEM Motor تحمل الطرازات بقدرة 4 kW فأكثر لوحة 400/690 V (Δ/Y) وتعمل على الدلتا في شبكة 400 V.

إجراءات تشغيلية تقلل صعوبة الإقلاع

اختيار محرك أكبر ليس الطريقة الوحيدة أو الأمثل لحل مشكلة الإقلاع. ففي معظم الحالات تريح الإجراءات المتخذة من جانب التشغيل المحرك:

• قبل الإيقاف تُقطع التغذية ويُشغَّل اللولب لفترة قصيرة ليفرغ. فاللولب المتوقف فارغًا أو قليل الامتلاء يقلع بسهولة.
• إذا كانت هناك بوابة منزلقة عند مخرج الصومعة أو القادوس فإنها تُغلق أثناء توقف اللولب؛ وبذلك لا يبقى الأنبوب تحت ضغط من الأعلى.
• في المواد التي تمتص الرطوبة تُفحص أغطية الأنبوب والحشيات؛ فدخول الماء أو البخار من الخارج يزيد التكتل.
• تُفحص محامل التعليق والخلوص بين الريشة والأنبوب بانتظام؛ فالريشة المتآكلة تُرجع المادة للخلف وتزيد الحمل.
• تُضبط الحماية الحرارية وفقًا لتيار لوحة بيانات المحرك. فرفع ضبط الحماية يخفي المشكلة ويقصّر عمر المحرك.

طرازات نموذجية

اختيرت الطرازات التالية من نطاق القدرة الشائع في إدارة اللوالب ومن السلسلة ذات الهيكل من حديد الزهر المناسبة للبيئة المغبرة. وجميعها بحماية IP55 وعزل من الفئة F و400/690 V (Δ/Y)، 50 Hz. ويجب اتخاذ قرار القدرة وعدد الأقطاب ببيانات اللولب نفسه.

• 132S-4 حديد الزهر: 5.5 kW، 4 أقطاب، 1460 دورة/دقيقة، IEC 132S، التيار الاسمي 10.7 A، العزم الاسمي 36 Nm. فئة القدرة التي تُرى في اللوالب الأفقية القصيرة والمتوسطة الطول.
• 160L-6 حديد الزهر: 11 kW، 6 أقطاب، 970 دورة/دقيقة، IEC 160L، التيار الاسمي 22.0 A، العزم الاسمي 108.3 Nm. في الترتيبات ذات مخفض السرعة المصممة لسرعة دخل منخفضة.
• 180M-4 حديد الزهر: 18.5 kW، 4 أقطاب، 1470 دورة/دقيقة، IEC 180M، التيار الاسمي 33.5 A، العزم الاسمي 120.2 Nm. في اللوالب الطويلة أو المائلة التي تنقل مواد كثيفة.

المعلومات الأخرى المتعلقة بمعدات النقل واردة في صفحة المحركات الكهربائية لأنظمة النقل. ويُقدَّم شكل التركيب (على الأرجل B3، أو بالشفة B5، أو الاثنان معًا B35) حسب الهيكل؛ ويُتحقق من مقاس شفة دخل مخفض السرعة في الطلب.

مثال افتراضي: لولب يفصل حراريًا عند الإقلاع الصباحي

الحالة التالية مثال مُعد لغرض التوضيح. في مصنع دقيق يعمل لولب مائل دون مشكلات خلال اليوم؛ لكنه بعد انتظاره ممتلئًا طوال عطلة نهاية الأسبوع لا يستطيع الدوران صباح الاثنين عند إقلاع نجمة-دلتا ويفصل المرحّل الحراري. وتحمل لوحة بيانات المحرك: 5.5 kW، 4 أقطاب، هيكل 132S.

• الخطوة الأولى هي رؤية مصدر حمل الإقلاع: يُتحقق مما إذا كان اللولب يُفرَّغ قبل التوقف، وما إذا كانت بوابة الصومعة تُترك مفتوحة.
• إذا كان اللولب يُوقَف بعد تفريغه واستمرت المشكلة تُفحص محامل التعليق وخلوص الريشة.
• إذا تعذر تغيير نظام التشغيل، تُقيَّم طريقة بدء تشغيل توفر عزم إقلاع أعلى بدلًا من نجمة-دلتا؛ ولا يُناقش استبدال المحرك إلا بعد ذلك.
• إذا كان المحرك نفسه قد تعطل يُركَّب طراز بالقدرة والأقطاب والهيكل نفسها، مثل 132S-4 حديد الزهر، بعد التحقق من شفة مخفض السرعة.

المعلومات المطلوب إرسالها للطلب

• صورة لوحة بيانات المحرك الحالي (القدرة، السرعة، الجهد، رمز الهيكل)
• طول اللولب وقطره وميله والمادة المنقولة
• هل يقلع اللولب ممتلئًا، وعدد مرات الإقلاع اليومية
• نوع مخفض السرعة ونسبته وطريقة توصيله بالمحرك (بالشفة، بالوصلة، بالسير)
• طريقة بدء التشغيل وجهد الشبكة
• البيئة: غبار، رطوبة، مكان مكشوف

لرؤية الطرازات المناسبة للولبك والأسعار الحالية زر صفحة شراء محرك كهربائي. وإذا كنت تقوم بالاستبدال أرسل صورة لوحة بيانات المحرك؛ ولتقييم ظروف الإقلاع معًا تواصل معنا.