توافق المحرك الكهربائي ومخفض السرعة للولب الإسمنت في محطة الخرسانة

في محطة الخرسانة يُعد اللولب الموجود تحت صومعة الإسمنت آلة تنقل المادة إلى ميزان الوزن، وقد تعمل وتتوقف خلال اليوم مئات المرات. وعندما يتعطل محرك هذا اللولب تقرأ معظم المنشآت أولًا القدرة المدونة على اللوحة وتبحث عن الـ kW نفسها. لكن القدرة ليست القيمة الوحيدة التي تحدد المحرك في لولب الإسمنت: بل يجب التفكير معًا في ميل اللولب، وجانب دخل مخفض السرعة، والإقلاعات المتكررة الناتجة عن دورة الوزن، والبيئة المغبرة والمكشوفة تحت الصومعة، والإقلاع الأول من أنبوب بقي ممتلئًا طوال الليل. نتناول في هذه المقالة بالترتيب كيفية مواءمة المحرك مع مخفض السرعة والمعلومات الواجب جمعها قبل الاستبدال.

لولب الإسمنت ليس ناقلًا عاديًا

يأخذ لولب ما تحت الصومعة الإسمنت من المخرج المخروطي للصومعة وينقله إلى قادوس الوزن في الأعلى. لذلك يُركَّب اللولب في معظم المحطات لا أفقيًا بل بزاوية معينة. وكلما ازداد الميل فإن البرغي، إلى جانب دفع المادة، يرفعها أيضًا إلى الأعلى؛ كما أن الإسمنت المنزلق للخلف داخل الأنبوب يولد احتكاكًا إضافيًا. وهذا سبب أن اللولب المائل من بين لولبين بالقطر والطول نفسيهما يتطلب قدرة إدارة أكبر. وعند استبدال المحرك القديم، إذا لم تتغير زاوية اللولب فلا توجد مشكلة عادةً؛ أما إذا أُعيد تركيب المحطة أو مُدد اللولب أو زيدت حدة الزاوية فقد لا تبقى قيمة اللوحة السابقة مرجعًا صحيحًا.

والإسمنت نفسه يغيّر السلوك أيضًا. فالإسمنت المهوّى الذي يتدفق حديثًا من الصومعة ينساب تقريبًا كالسائل؛ أما الإسمنت الذي ينتظر طويلًا وينضغط فيتكتل داخل الأنبوب. وفي الطقس الرطب تُلاحظ أيضًا قشرة تتكون عند فم الأنبوب. وفي اختيار المحرك يجب التفكير في هاتين الحالتين القصويين، أي الانسياب الحر والحشوة المنضغطة، كلًا على حدة.

شفة دخل مخفض السرعة وهيكل المحرك الحالي

في الجزء الأكبر من لوالب الإسمنت يُوصَل المحرك مباشرة بجانب دخل مخفض السرعة بالشفة. وفي هذا الترتيب يجب أن يتطابق سطح التوصيل قبل قدرة المحرك. فشفة دخل مخفض السرعة مشغولة وفقًا لمقاس هيكل IEC معين؛ ويجب أن يتوافق قطر عمود المحرك ومجرى الخابور ونوع الشفة مع هذا الدخل. ولا يمكن تركيب الشفة المستوية ذات الثقوب الكبيرة (B5) والشفة الصغيرة ذات الثقوب الملولبة (B14) إحداهما مكان الأخرى.

التسلسل الذي يُتبع عمليًا هو:

• دوّن رمز هيكل IEC (مثل 132S، 132M، 160M) وشكل التركيب المدونين على لوحة المحرك القديم.
• تحقق في لوحة مخفض السرعة أو كتالوجه من الهيكل الذي يناسبه جانب الدخل.
• إذا كنت تفكر في تغيير قدرة المحرك فانظر ما إذا كانت القدرة الجديدة في هيكل IEC نفسه؛ فإذا كبر الهيكل قد لا تتطابق الشفة والعمود بعد ذلك.
• لا تتجاوز حد العزم الذي يستطيع مخفض السرعة نقله؛ فالمحرك الأقوى قد يُجهد مخفض السرعة.

في HEM Motor تُقدَّم أشكال التركيب B3 وB5 وB14 وB34 وB35 والرأسية V1/V3/V5/V6/V15 حسب الهيكل؛ ويُتحقق من مقاس الشفة في الطلب. ولا يُحسم التوافق بالنظر إلى عبارة B5 أو B14 في اسم الطراز. ويمكنك مقارنة المقاسات من الرسومات الفنية وكتالوج المنتجات، ولخيارات التركيب يمكنك الاطلاع على صفحة الأسئلة الشائعة عن أشكال التركيب. والمعلومات العامة حول المحركات التي ستُوصَل بمخفض السرعة واردة في صفحة المحركات الكهربائية لمخفضات السرعة.

دورة الوزن: كيف يؤثر التوقف والإقلاع المتكرر على المحرك؟

لولب الإسمنت ليس آلة تدور باستمرار. فعندما يقترب الميزان من القيمة المستهدفة يتوقف اللولب، ثم يعمل مجددًا في الخلطة التالية. وفي بعض أنظمة التحكم يُشغَّل اللولب ويُوقف على فترات قصيرة في الجزء الأخير لتحقيق جرعة دقيقة. ومع كل إقلاع يسحب المحرك تيارًا يبلغ عدة أضعاف التيار الاسمي وتسخن اللفات. وكلما تكررت الإقلاعات قلّ الوقت المتاح للمحرك ليبرد.

لذلك تكون المعلومات التالية مهمة في طلب الاستبدال:

• عدد الخلطات تقريبًا في الساعة وعدد مرات تشغيل اللولب وتوقفه في كل خلطة
• هل يُجرى التشغيل بنبضات قصيرة في الجرعة الأخيرة
• هل يُشغَّل المحرك مباشرة، أم بنجمة-دلتا، أم ببادئ ناعم أو عاكس تردد

يخفض بدء التشغيل نجمة-دلتا تيار الإقلاع لكنه يقلل أيضًا عزم الإقلاع؛ وفي لولب ممتلئ ومائل قد يؤدي ذلك إلى عجز المحرك عن الإقلاع على وضع النجمة. ومع عاكس التردد يكون الإقلاع الناعم وضبط السرعة ممكنين. وسلاسلنا ثلاثية الطور مناسبة للتحكم في السرعة بعاكس التردد؛ وعند التشغيل بعزم كامل وسرعة منخفضة لفترة طويلة قد تلزم مروحة خارجية، وإذا كان الكابل بين المشغّل والمحرك طويلًا يُقيَّم مرشح dv/dt أو المرشح الجيبي؛ ويُبلَّغ عن هذه الظروف في الطلب. والتفاصيل في صفحة الأسئلة الشائعة عن الإنفرتر. وفي مشكلة المرحّل الحراري الذي يفصل كثيرًا يجب أيضًا مراجعة ضبط الحماية؛ ولذلك يمكنك الاطلاع على مقالتنا عن حماية المحرك.

الغبار والمطر والشمس تحت الصومعة

المكان تحت الصومعة مكشوف عادةً ويتعرض المحرك للمطر والشمس وفرق الحرارة بين الليل والنهار. ويتسرب غبار الإسمنت أيضًا إلى أدق الفجوات. وتُقدَّم الطرازات ثلاثية الطور المعروضة للبيع من HEM Motor بدرجة حماية IP55 وعزل من الفئة F؛ ومع ذلك فإن الانتباه إلى بعض النقاط يطيل عمر المحرك:

• طبقة الإسمنت المتراكمة على زعانف التبريد تعيق تبديد الحرارة؛ لذا يجب تنظيفها بانتظام.
• يجب ألا تُسد مقدمة غطاء المروحة بالغبار أو بقايا الأكياس.
• في اللولب المائل يكون المحرك أيضًا مائلًا؛ ويجب مناقشة مكان تجمع ماء التكثف واتجاه صندوق الأطراف في الطلب.
• في التركيبات التي تتعرض للمطر مباشرة تفيد مظلة بسيطة أو غطاء واقٍ؛ ويجب ألا يقطع هذا الغطاء هواء التبريد.

من حيث مادة الهيكل، يُفضَّل الهيكل من حديد الزهر كثيرًا في مواقع المحطات التي يكثر فيها الاهتزاز والصدمات. وللتقييم مع أنظمة الإدارة الأخرى في المحطة يمكنك الاطلاع على صفحة المحركات الكهربائية لمحطات الخرسانة.

الإقلاع الأول في أنبوب ممتلئ بإسمنت منضغط

بعد عطلة نهاية الأسبوع أو عطل طويل قد يبقى أنبوب اللولب ممتلئًا بالإسمنت. وخلال هذه المدة يفقد الإسمنت هواءه وينضغط حول البرغي. وفي التشغيل الأول صباحًا تكون المقاومة التي يواجهها المحرك أعلى بشكل ملحوظ من الحمل في الدورة العادية. وفي هذه الحالة ليس تكبير قدرة المحرك هو الحل الوحيد، بل كثيرًا ما يُجهد مخفض السرعة أو الوصلة أو البرغي. والإجراءات المطبقة في التشغيل هي:

• إيقاف اللولب بعد تفريغه قبل التوقف الطويل
• تشغيل نظام التهوية عند مخرج الصومعة قبل الإقلاع
• إذا بقي اللولب ممتلئًا: الإقلاع تدريجيًا ومراقبة تيار المحرك
• إذا تكررت مشكلة الإقلاع: مراجعة طريقة بدء التشغيل ونسبة مخفض السرعة معًا

طرازات نموذجية

في لوالب الإسمنت تُوصَل بمدخل مخفض السرعة غالبًا محركات رباعية الأقطاب. والطرازات التالية مقدمة كأمثلة؛ وتتحدد القدرة الصحيحة وفقًا لميل اللولب وطوله وسعته ونسبة مخفض السرعة:

• 132S-4 بهيكل من حديد الزهر: 5.5 kW (7.5 HP)، 4 أقطاب، سرعة اسمية 1460 دورة/دقيقة، IEC 132S، 400/690 V (Δ/Y)، 50 Hz، العزم الاسمي 36 Nm.
• 132M-4 بهيكل من حديد الزهر: 7.5 kW (10 HP)، 4 أقطاب، 1460 دورة/دقيقة، IEC 132M، 400/690 V (Δ/Y)، 50 Hz، العزم الاسمي 49.1 Nm.
• 160M-4 بهيكل من حديد الزهر: 11 kW (15 HP)، 4 أقطاب، 1465 دورة/دقيقة، IEC 160M، 400/690 V (Δ/Y)، 50 Hz، العزم الاسمي 71.7 Nm.

لاحظ أن طرازي 5.5 kW و7.5 kW من عائلة الهيكل 132، بينما طراز 11 kW بهيكل 160M. فإذا كان مخفض سرعتك مشغولًا وفقًا للهيكل 132 فإن الانتقال إلى 11 kW قد يُخل بتوافق الشفة والعمود. والأسعار الحالية موجودة في صفحات المنتجات.

مثال افتراضي: طلب محرك أقوى لمخفض سرعة بهيكل 132

في محطة افتراضية يُستخدم محرك 5.5 kW رباعي الأقطاب في لولب إسمنت مائل، ودخل مخفض السرعة مناسب للهيكل 132. وتلاحظ المنشأة أن المرحّل الحراري يفصل عند الإقلاعات الصباحية في أشهر الشتاء فتريد تكبير المحرك إلى 11 kW. لكن أثناء الفحص يتبين أن اللولب يُترك ممتلئًا كل مساء، وأن المحرك يُشغَّل بنجمة-دلتا، وأن الزعانف مغطاة بالإسمنت. ولأن محرك 11 kW بهيكل 160M فلن يتوافق مباشرة مع دخل مخفض السرعة. وفي هذا المثال يُقيَّم أولًا ترك اللولب فارغًا وتنظيف الزعانف ومراجعة طريقة بدء التشغيل؛ وإذا كانت زيادة القدرة لازمة فعلًا يُناقش حد عزم مخفض السرعة وخيار 7.5 kW في الهيكل نفسه. وهذا السيناريو مجرد مثال توضيحي ولا يخص منشأة حقيقية.

الخلاصة والمعلومات المطلوبة للطلب

المحرك الصحيح في لولب الإسمنت هو الذي يتوافق مع جانب دخل مخفض السرعة، ويتحمل تكرار الإقلاع في دورة الوزن، ويصمد أمام الظروف تحت الصومعة. ولا يمكن تحديد قدرة قاطعة بالنظر إلى اسم الآلة؛ وللاستبدال أو التركيب الجديد أرسل المعلومات التالية معًا:

• قدرة المحرك الحالي وسرعته وصورة لوحة بياناته
• رمز هيكل IEC وشكل التركيب ومعلومات شفة دخل مخفض السرعة
• جهد الشبكة وطريقة بدء التشغيل
• ميل اللولب وطوله وعدد الخلطات في الساعة
• بيئة التركيب (مكان مكشوف، غبار، مطر) وحالة الإقلاع ممتلئًا

يمكنك دراسة الطرازات المناسبة والأسعار الحالية في صفحة شراء محرك كهربائي. وللاستفسار عن الطراز المناسب بمعلومات لوحة بيانات محركك أرسل صورة لوحة البيانات أو تواصل معنا من صفحة الاتصال.