توافق القدرة والقارنة عند استبدال المحرك الكهربائي في الضاغط اللولبي

عندما يتعطل المحرك في الضاغط اللولبي يتوقف الإنتاج في الغالب لاعتماده على الهواء المضغوط، ويبدو الحل الأسرع إيجاد محرك بالقدرة نفسها وتركيبه مكانه. لكن المحرك في الضاغط اللولبي يكون موصولًا برأس الهواء عادةً بقارنة وبمحاذاة دقيقة للمحور؛ وحتى لو كانت القدرة صحيحة، فإن المحرك لن يجلس في مكانه إذا لم يتطابق العمود أو الشفة أو صرة القارنة. نتناول في هذه المقالة استبدال المحرك في الضواغط اللولبية ذات القارنة تحت عنوانين هما توافق القدرة وتوافق القارنة، ونجسّد ذلك بطرازات HEM Motor ذات الصلة.

ظروف تشغيل المحرك في الضاغط اللولبي

الضاغط اللولبي ليس حملًا ثابتًا عاديًا من منظور المحرك. وقبل الاستبدال ينبغي معرفة خصائص التشغيل التالية:

• دورة التحميل-اللاحمل: في الضواغط التقليدية ينتقل المحرك إلى التشغيل دون حمل عند بلوغ قيمة ضبط الضغط، ويُحمَّل مجددًا عندما ينخفض الضغط. وتتكرر هذه الدورة مرات عديدة طوال اليوم.
• تكرار الإقلاع: إذا كان استهلاك الهواء منخفضًا يبقى المحرك طويلًا دون حمل ثم يتوقف؛ ويقلع مجددًا عند الحاجة. ويحدّ نظام تحكم الضاغط عدد مرات الإقلاع المسموح بها في الساعة؛ وعند الاستبدال ينبغي مناقشة هذا الضبط ومدى ملاءمة المحرك الجديد لتكرار الإقلاع.
• الكابينة الحارة: يكون المحرك في الغالب داخل كابينة معزولة صوتيًا. وقد تكون الحرارة داخل الكابينة أعلى بوضوح من حرارة غرفة الآلات؛ ومن المهم من أين يأخذ المحرك هواء تبريده.
• اتجاه الدوران: يُصمَّم رأس الهواء اللولبي ليدور في اتجاه واحد. والتشغيل بالاتجاه المعاكس قد يسبب ضررًا في وقت قصير؛ ولذلك يُفحص اتجاه الدوران حتمًا عند أول تشغيل.

توافق القدرة: هل تكفي قيمة kW المدونة على لوحة البيانات؟

يجب ألا تكون قدرة المحرك الجديد أصغر من القدرة المدونة على لوحة بيانات المحرك القديم. لكن الاكتفاء بالنظر إلى kW يُفوّت بعض الحالات.

• معامل الخدمة للمحرك القديم: يستخدم بعض مصنّعي الضواغط محركات بمعامل خدمة أعلى من 1، ويضبطون الضاغط بحيث يستخدم هذا الهامش جزئيًا. فإذا كان SF مدونًا على لوحة البيانات القديمة فأبلغ به حتمًا. وفي طرازات HEM Motor يبلغ معامل الخدمة 1.15 عند 75 kW فما فوق؛ أما في القدرات الأصغر فلا ترد قيمة SF في سجل المنتج، ولذلك لا يُقيَّم التكافؤ عند kW نفسها إلا بمعرفة الحمل الفعلي للمحرك القديم.
• تغيير ضغط التشغيل: إذا رُفع ضغط تشغيل الضاغط لاحقًا فإن رأس الهواء يسحب قدرة أكبر. وإذا كان هذا هو سبب عطل المحرك، فإن المحرك بالقدرة نفسها قد يصل إلى النتيجة نفسها في وقت قصير.
• التيار والحماية: إذا اختلف تيار لوحة بيانات المحرك الجديد عن القديم، تُحدَّث إعدادات الحماية في بطاقة تحكم الضاغط وفي اللوحة وفق لوحة البيانات الجديدة.
• السرعة: في الضاغط ذي القارنة تساوي سرعة رأس الهواء سرعة المحرك (وفي الطرازات ذات صندوق التروس تدخل نسبة التروس أيضًا). وتركيب محرك بعدد أقطاب مختلف يغيّر تدفق الهواء والقدرة المسحوبة؛ ولذلك تُبقى السرعة كما في المحرك القديم.

توافق القارنة: الوصلة بين المحرك ورأس الهواء

في الضواغط اللولبية ذات القارنة يُجمع المحرك ورأس الهواء عادةً بطريقتين: إما أن يُثبَّت المحرك بأرجله على قاعدة مشتركة ويدير رأس الهواء بالقارنة، أو يجلس المحرك بشفته على جرس توصيل (جسم مهايئ) وتبقى القارنة داخل هذا الجرس.

العمود وصرة القارنة

• قطر طرف العمود والخابور: يجب أن يتطابق ثقب صرة القارنة ومجرى خابورها مع عمود المحرك الجديد تمامًا. وإذا كانت الصرة ستُعاد تشغيلها فتُضاف تكلفة ذلك ومدته إلى خطة الاستبدال.
• طول العمود ومسافة الكتف: يجب أن تجلس الصرة على العمود تمامًا، وأن تبقى المسافة بين نصفي القارنة عند القيمة التي حددها مصنّع القارنة. فإذا كان العمود قصيرًا أو طويلًا فلن تتحقق هذه المسافة.
• العمود الخاص: في بعض الضواغط صُنع المحرك بطرف عمود غير قياسي أو بوصلة خاصة. وفي هذه الحالة لا يمكن استخدام المحرك القياسي إلا إذا تطابقت الوصلة تمامًا؛ وإلا لزم محرك خاص. أرسل لوحة بيانات المحرك القديم وأبعاد عموده لنقيّم الأمر معًا.

الشفة والأرجل ومحاذاة المحور

• التوصيل بالشفة: إذا كان المحرك يُوصل بالجرس عبر الشفة فإن نوع الشفة وأبعادها حاسمة؛ وفي HEM Motor يتم تأكيد أبعاد الشفة عند الطلب. وتُقدَّم أشكال التركيب بحسب الهيكل؛ والخيارات ملخصة في سؤال أشكال التركيب.
• التوصيل على الأرجل: إذا كان المحرك يُثبَّت على القاعدة بأرجله فيجب أن يكون ارتفاع العمود والمسافات بين ثقوب الأرجل مطابقة للمحرك القديم. وترد هذه الأبعاد بحسب الهيكل في الرسومات الفنية ثنائية الأبعاد وكتالوج 2026.
• المحاذاة: في التوصيل على الأرجل تُعاد محاذاة القارنة بالقياس بعد الاستبدال. فالقارنة غير المحاذاة تُبلي المحامل ومحامل رأس الهواء.

القدرة نفسها والهيكل مختلف: مثال 37 kW

توضح طرازات 37 kW جيدًا لماذا يُعد توافق الهيكل مهمًا. ففي HEM Motor تُقدَّم قدرة 37 kW بهيكل من حديد الزهر، ويتغير رمز الهيكل بحسب السرعة:

عند القدرة نفسها 37 kW يكون طراز 3000 دورة/دقيقة بهيكل 200L، وطراز 1500 دورة/دقيقة بهيكل 225S؛ ويختلف ارتفاع العمود والمسافة بين الأرجل، وعلى الأرجح طرف العمود. أي أنه ينبغي معرفة سرعة المحرك القديم ورمز هيكله لا قدرته فقط. والطرازات الثلاثة في الجدول بفئة حماية IP55، وعزل من الفئة F، وتغذية 400/690 V (Δ/Y)، 50 Hz؛ وتُوصل بتوصيلة المثلث على شبكة 400 V وتناسب الإقلاع بنجمة-مثلث.

الإقلاع والضواغط العاملة بالمشغّل

تقلع معظم الضواغط اللولبية التقليدية ثابتة السرعة بنجمة-مثلث؛ ولأن رأس الهواء يُبقى دون حمل عند الإقلاع يكون حمل الإقلاع منخفضًا. ومن الضروري لهذا الترتيب أن تكون لوحة بيانات المحرك الجديد تنص على توصيلة المثلث عند 400 V؛ فالمحرك ذو لوحة البيانات 230/400 V لا يمكن استخدامه بنجمة-مثلث على شبكة 400 V.

في الضواغط متغيرة السرعة (العاملة بالمشغّل) يُغذّى المحرك من عاكس التردد. وسلاسل HEM Motor ثلاثية الطور مناسبة للتحكم في السرعة بالمشغّل. وإذا كان الضاغط يبقى طويلًا عند أدنى سرعة له وبعزم كامل فقد تلزم مروحة خارجية للمحرك؛ وإذا كان المشغّل بعيدًا عن الكابينة والكابل طويلًا فيُنظر في مرشّح dv/dt أو مرشّح جيبي. أبلغنا بهذه الظروف وبنطاق السرعة الذي سيعمل فيه المشغّل عند الطلب؛ وللتفاصيل يمكنك الرجوع إلى سؤال الاستخدام مع الإنفرتر. وفي بعض الضواغط العاملة بالمشغّل يكون المحرك مصممًا خصيصًا للضاغط؛ وفي هذه الحالة قد لا يكون الاستبدال بمحرك قياسي ممكنًا.

سيناريو نموذجي: ضاغط 37 kW على الأرجل وبقارنة

السيناريو لأغراض المثال وافتراضي؛ ولا يتعلق بحادثة عميل حقيقية. لنفترض أن محرك 37 kW في ضاغط لولبي ثابت السرعة يقلع بنجمة-مثلث في إحدى الورش سيُستبدل بسبب عطل في الملفات. وتُقرأ على لوحة بيانات المحرك القديم 2960 دورة/دقيقة والهيكل 200L.

• لأن السرعة والهيكل سيبقيان كما هما فإن الطراز المرشح هو محرك 37 kW برمز 200L2-2.
• إذا تبيّن أن SF 1.15 مدون على لوحة البيانات القديمة، فيُفحص السحب الفعلي للضاغط من سجلات الخدمة أو بقياس التيار؛ وإذا كان المحرك يعمل باستمرار فوق قدرة لوحة البيانات فيُنظر في القدرة الأعلى التالية. ولأن الهيكل قد يتغير في القدرة الأعلى التالية، يُعاد فحص توافق القاعدة والقارنة.
• يُقارن طرف العمود والخابور بصرة القارنة الحالية من الكتالوج؛ ويُنظر ما إذا كانت مسافة القارنة ستتغير بسبب طول العمود.
• بعد التركيب تُجرى محاذاة القارنة، ويُحدَّث ضبط التيار في تحكم الضاغط وفق لوحة البيانات الجديدة، ويُفحص اتجاه الدوران عند أول تشغيل بنبضة قصيرة.

أما في ضاغط يعمل رأس هوائه بمحرك 1500 دورة/دقيقة فيُطرح 225S-4 أو 225M-4 ذو القدرة الأعلى التالية؛ ويُحدَّد المناسب منهما بلوحة بيانات المحرك القديم وأبعاد الهيكل.

المعلومات الواجب إرسالها للاستبدال

• صورة لوحة بيانات المحرك القديم: القدرة، والسرعة، والتيار، والجهد، ورمز الهيكل، وSF إن وُجد
• نوع الضاغط: ثابت السرعة أو عامل بالمشغّل؛ وطريقة الإقلاع
• شكل التوصيل: هل هو على الأرجل وبقارنة، أم موصول بالشفة إلى الجرس؛ وأبعاد الشفة إن كان بالشفة
• قطر طرف العمود، وعرض الخابور، وطول العمود؛ ونوع القارنة
• الحرارة داخل الكابينة ومعلومات البيئة، وعدد مرات الإقلاع اليومية

المعلومات العامة حول تطبيقات الضواغط موجودة في صفحتنا المحركات الكهربائية للضواغط. ويمكنك الاطلاع على الطرازات المناسبة والأسعار الحالية في صفحة شراء محرك كهربائي. وللسؤال عن الطراز المناسب بمعلومات لوحة بيانات محركك أرسل لوحة بيانات المحرك؛ وللأسئلة الأخرى استخدم صفحة الاتصال لدينا.