اختيار سرعة 1500 أو 3000 دورة/دقيقة في المحرك الكهربائي بقدرة 22 kW

بالنسبة لمن يبحث عن محرك بقدرة 22 kW (30 HP) يكون السؤال الأول في الغالب "1500 أم 3000؟". فقدرة المحركين واحدة، لكن ما ينقلانه إلى الآلة مختلف جدًا: فالمحرك بسرعة 3000 دورة/دقيقة يدير العمود بضعف السرعة ويعطي نصف العزم، أما المحرك بسرعة 1500 دورة/دقيقة فيعطي ضعف العزم بنصف السرعة. والمحرك ذو السرعة الخاطئة إما أن يدير الآلة أسرع من اللازم فيحمّلها فوق طاقتها، أو لا يوصلها إلى نقطة التشغيل أبدًا. تشرح هذه المقالة كيفية اختيار السرعة عند 22 kW وفقًا لطريقة إدارة الآلة، وما يجب الانتباه إليه عند التفكير في الانتقال بين السرعتين.

قيم طرازي 1500 و3000 دورة/دقيقة عند 22 kW

تُقدَّم قدرة 22 kW في HEM Motor بهيكل من حديد الزهر. وقيم لوحة البيانات لطرازي 1500 و3000 دورة/دقيقة جنبًا إلى جنب هي كالتالي:

كلا الطرازين بدرجة حماية IP55 وعزل من الفئة F. والتياران متقاربان؛ والفرق الحقيقي في العزم وطول الهيكل. فالطراز بسرعة 1500 دورة/دقيقة يُبنى على هيكل 180L أطول ليتمكن من حمل ضعف العزم. ورغم أن ارتفاع العمود واحد، فإن المسافة بين ثقوب الأرجل ومقاسات طرف العمود تختلف بين الهيكلين.

الآلة هي التي تحدد السرعة، لا المحرك

نقطة البداية في اختيار السرعة هي السرعة التي يجب أن يدور بها عمود الآلة. وطريقة التوصيل بين المحرك والآلة تحدد كيفية الوصول إلى هذه السرعة.

الإدارة المباشرة بالوصلة

إذا كان عمود المحرك موصولًا بعمود الآلة بوصلة فإن الآلة تدور بسرعة المحرك. وفي هذه الحالة يرتبط اختيار السرعة بسرعة تصميم الآلة ولا يمكن تغييره. فإذا رُكّب محرك بسرعة 1500 دورة/دقيقة على مضخة طاردة مركزية مصممة للعمل بنحو 2950 دورة/دقيقة، فإن المضخة لا تبلغ إلا قيمة تقارب ربع ارتفاع الضخ؛ وبالعكس، إذا رُكّب محرك بسرعة 3000 دورة/دقيقة على مضخة مصممة لـ 1450 دورة/دقيقة فإن المضخة والمحرك كليهما يُحمَّلان فوق طاقتهما. وفي الآلة الموصولة بوصلة يعني تغيير السرعة تغيير الآلة.

الإدارة بالسير والبكرة

في الترتيبات ذات السير تُضبط سرعة الآلة بنسبة البكرات؛ وبذلك يمكن نظريًا استخدام كلا المحركين. لكن للوصول إلى سرعة الآلة نفسها بمحرك 3000 دورة/دقيقة يجب أن تكون بكرة المحرك أصغر أو بكرة الآلة أكبر. والبكرة الصغيرة تؤدي إلى انثناء السير بشكل أكثر تكرارًا، وشد سير أعلى، وحمل جانبي أكبر على العمود. لذلك ففي الإدارة بالسير التي تتطلب نسبة سرعة عالية (أي إذا كانت الآلة تدور ببطء) يوفر المحرك بسرعة 1500 دورة/دقيقة عادةً ترتيبًا أكثر توازنًا.

الإدارة بمخفض السرعة

تُختار مخفضات السرعة وفقًا لسرعة دخل معينة، ومعظم مخفضات السرعة القياسية معرّفة لدخل 1500 دورة/دقيقة. وتوصيل محرك 3000 دورة/دقيقة بمخفض السرعة نفسه يضاعف سرعة المخرج، وينصّف عزم المخرج، وقد يرفع محامل وموانع تسرب جانب الدخل في مخفض السرعة فوق الحد المسموح. وفي الإدارة بمخفض السرعة تحقق من حد سرعة الدخل لدى مصنّع مخفض السرعة قبل تغيير سرعة المحرك. والأمور الأخرى التي يجب الانتباه إليها عند توصيل محرك بمخفض السرعة ملخصة في صفحة المحركات لمخفضات السرعة.

1500 أم 3000: قائمة القرار

• قد يكون 3000 دورة/دقيقة (180M-2) منطقيًا: في المضخات والمراوح الطاردة المركزية الموصولة مباشرة والمصممة لسرعة عالية؛ وفي النافخات عالية السرعة وبعض الضواغط؛ وفي التطبيقات التي يحدد فيها مصنّع الآلة محركًا ثنائي الأقطاب.
• قد يكون 1500 دورة/دقيقة (180L-4) منطقيًا: في إدارة الآلات للأغراض العامة؛ وفي النواقل والخلاطات واللوالب ذات مخفض السرعة؛ وفي الأحمال ذات الإقلاع الثقيل أو التي تتطلب عزمًا عاليًا؛ وفي الترتيبات ذات السير التي تتطلب نسبة سرعة عالية.
• تحقق من الخيارين كليهما: في المراوح ذات السير يمكن استخدام السرعتين؛ وهنا يُقيَّم مقاس البكرة وسرعة السير والسرعة المسموح بها لدولاب المروحة معًا.

تُظهر هذه القائمة اتجاهات عامة؛ ولا يمكن اقتراح سرعة أو قدرة قاطعة بالنظر إلى اسم الآلة. بل يجب تقييم الحمل ومدة التشغيل وحالة الإقلاع وطريقة التوصيل معًا.

الأمور الإضافية التي تأتي مع السرعة العالية

قد يبدو المحرك بسرعة 3000 دورة/دقيقة جذابًا لأنه أصغر وأقل عزمًا من المحرك بسرعة 1500 دورة/دقيقة بالقدرة نفسها. وقبل الاختيار ضع في الحسبان النقاط التالية:

• الصوت: تعمل المحركات ثنائية الأقطاب عادةً بصوت أعلى بسبب ارتفاع سرعة المروحة والدوّار. ويُلاحظ هذا الفرق في الأماكن المغلقة التي يوجد فيها الناس باستمرار.
• المحامل والتشحيم: قد تتطلب السرعة العالية صيانة أكثر تكرارًا للمحامل. ويجب الانتباه إلى فترة التشحيم ودرجة حرارة المحامل.
• الاتزان والمحاذاة: عند السرعة العالية يضخم عدم محاذاة الوصلة وعدم الاتزان الاهتزاز بشكل أسرع. ويجب إجراء محاذاة الوصلة بدقة أكبر.
• طرف العمود: في بعض الهياكل قد يختلف طرف عمود الطراز ثنائي الأقطاب عن رباعي الأقطاب. وقبل طلب صرة الوصلة أو البكرة اقرأ مقاس طرازك في الرسومات الفنية ثنائية الأبعاد.

مثال: تغيير السرعة لمروحة ذات سير

السياق التالي مثال افتراضي. لنفترض أن محرك مروحة شعاعية تُدار بالسير بمحرك 22 kW بسرعة 1500 دورة/دقيقة في إحدى المنشآت قد تعطل، ولأن المتوفر محرك بسرعة 3000 دورة/دقيقة يُفكَّر في تغيير السرعة.

• حافظ على سرعة المروحة: يجب ألا تتغير سرعة تشغيل دولاب المروحة. وللوصول إلى سرعة المروحة نفسها بمحرك 3000 دورة/دقيقة يجب أن ينخفض قطر بكرة المحرك إلى النصف تقريبًا.
• تحقق من البكرة: قد تنخفض بكرة بهذا الصغر دون أصغر قطر مسموح به لمقطع السير؛ فيقصر عمر السير ويزداد الحمل الجانبي على العمود.
• تحقق من القاعدة: الانتقال من الهيكل 180L إلى الهيكل 180M يغيّر المسافة بين ثقوب الأرجل؛ وقد يلزم تعديل المنزلقة أو القاعدة.
• النتيجة: في هذا المثال، الطريق الأقل مشكلات هو العودة إلى الطراز 180L-4 بالسرعة نفسها للمحرك القديم. ولا يمكن التفكير في تغيير السرعة إلا إذا أُعيد حساب البكرة والسير والقاعدة.

إذا كان في المنشأة نفسها خلاط منخفض السرعة يتطلب عزمًا عاليًا فقد لا يكون أي من الخيارين مناسبًا؛ وفي هذه الحالة يمكن تقييم 200L2-6 (22 kW، 6 أقطاب، 980 دورة/دقيقة، IEC 200L، 400/690 V، العزم الاسمي 214.4 Nm).

المعلومات المطلوبة للطلب

• سرعة تشغيل الآلة وطريقة التوصيل (وصلة، سير وبكرة، مخفض سرعة)
• إذا كان بالسير: قطرا بكرتي المحرك والآلة؛ وإذا كان بمخفض سرعة: سرعة دخل مخفض السرعة
• شكل التركيب (B3، B5، B35 وغيرها) ورمز هيكل المحرك القديم عند الاستبدال
• جهد الشبكة وطريقة بدء التشغيل
• إذا كان هناك استبدال: صورة لوحة بيانات المحرك القديم

يمكنك دراسة طرازات 22 kW وأسعارها الحالية في صفحة شراء محرك كهربائي. وإذا لم تكن متأكدًا من اختيار السرعة أرسل لوحة بيانات المحرك الحالي، ولنحدد معًا الطراز المناسب؛ ولأسئلتك الأخرى يمكنك استخدام صفحة الاتصال لدينا.