كيف يُختار المحرك الكهربائي لمضخة آلة حقن البلاستيك الهيدروليكية؟

في آلة حقن البلاستيك لا يُختار محرك المضخة الهيدروليكية بالنظر إلى قوة إغلاق القالب أو حمولة الآلة بالطن، بل حسب تدفق المضخة وضغط النظام وتوزع الحمل داخل دورة الحقن الواحدة. فالمضخة ترى في كل دورة حملًا ذرويًا لبضع ثوانٍ، ثم تدور لفترة طويلة بحمل منخفض. والمحرك الصحيح هو الذي يستطيع تحمل هذا الحمل الذروي ويبقى تسخينه المتوسط خلال الدورة ضمن الحدود.

ماذا يعيش محرك المضخة خلال دورة حقن واحدة؟

في آلة الحقن الهيدروليكية التقليدية يدور المحرك باستمرار ما دامت الآلة مشغلة؛ والأجزاء التي تتوقف وتبدأ هي الصمامات، لا المضخة. وكل خطوة من الدورة تطلب من المضخة تدفقًا وضغطًا مختلفين، فتتذبذب القدرة التي يعطيها المحرك للعمود وفقًا لذلك.

• إغلاق القالب وقفله: تدفق عالٍ للحركة السريعة، وضغط عالٍ لفترة قصيرة لحظة القفل.
• الحقن: الخطوة التي يرتفع فيها التدفق والضغط معًا إلى أقصاهما في الوقت نفسه؛ ويكون الحمل الأكبر الذي يراه المحرك هنا عادةً.
• الكبس (ضغط التثبيت): يبقى الضغط مرتفعًا، وينخفض التدفق كثيرًا؛ فتقل الحاجة إلى القدرة بشكل واضح.
• التلدين (الجرعة): يلزم تدفق طويل الأمد عند ضغط متوسط للمحرك الهيدروليكي الذي يدير اللولب.
• التبريد وفتح القالب والقاذف: تضخ المضخة في أغلب الأحيان بلا حمل؛ ويدور المحرك شبه دون حمل.

يُفضي هذا الجدول إلى نتيجتين. الأولى أن قدرة لوحة بيانات المحرك ليست ملزمة بمساواة القدرة الذروية؛ والثانية أنه كلما كبر الفرق بين الحمل الذروي والحمل المتوسط وجب إجراء حساب الاختيار بعناية أكبر.

يتغير حمل المحرك حسب نوع المضخة

قد تختلف حاجة آلتين بالحمولة نفسها إلى المحرك حسب ترتيب المضخة المستخدم. وقبل استبدال المحرك يجب معرفة المضخة العاملة في الآلة.

مضخة ثابتة التدفق وصمام تناسبي

المضخة الترسية أو الريشية ثابتة التدفق تضخ دائمًا التدفق نفسه تبعًا لسرعة المحرك. ويعود الزيت الزائد إلى الخزان من الصمام التناسبي أو دائرة التصريف. وفي هذا الترتيب يعمل المحرك بحمل أساسي معين حتى في الخطوات التي لا حمل فيها، ويسخن الزيت أكثر.

مضخة متغيرة التدفق (معوّضة للضغط)

المضخة المكبسية متغيرة التدفق تضخ من الزيت بقدر الحاجة. وفي خطوات التبريد والانتظار ينخفض حمل المحرك بوضوح؛ أما الحمل الذروي فيحدث أيضًا لحظة الحقن.

أنظمة المضخة المؤازرة (السيرفو)

في جزء من آلات الجيل الجديد يدير المضخةَ محرك سيرفو ومحرك تحكم خاص؛ وتتغير السرعة في كل خطوة، وقد يتوقف المحرك لحظة الانتظار. وتلزم لهذه المهمة محركات خاصة؛ وقد تقع خارج نطاق السلسلة القياسية في كتالوج HEM Motor لعام 2026، فاسألونا مع لوحة البيانات ومعلومات التطبيق. أما في ترتيبات المضخات متغيرة السرعة المبنية بمحرك غير متزامن ومحوّل تردد فتسري الشروط العامة الواردة في صفحة الاستخدام مع الإنفرتر.

حساب القدرة: القيمة الذروية ومتوسط الدورة

العلاقة الأساسية للقدرة الهيدروليكية بسيطة: القدرة (kW) = الضغط (bar) × التدفق (l/دقيقة) / 600. وبأخذ الكفاءة الكلية للمضخة في الحساب يُعثر على القدرة اللازمة عند عمود المحرك. أما التدفق فهو حاصل ضرب حجم المضخة لكل دورة في السرعة الاسمية للمحرك.

الأرقام التالية مثال افتراضي، ولا تخص آلة معينة. مضخة بحجم 40 cm³/دورة تضخ مع محرك رباعي الأقطاب يدور بسرعة 1465 دورة/دقيقة نحو 58.6 l/دقيقة. وإذا طُلب 140 bar لحظة الحقن تكون القدرة الهيدروليكية 58.6 × 140 / 600 ≈ 13.7 kW؛ ومع كفاءة كلية 0.85 يلزم عند عمود المحرك نحو 16 kW.

تُرى هذه القدرة البالغة 16 kW في بضع ثوانٍ فقط من الدورة. وعند أخذ المتوسط الموزون زمنيًا (جذر متوسط المربعات، RMS) مع الأحمال المنخفضة للخطوات الأخرى، تنخفض القيمة في هذه الدورة الافتراضية إلى نطاق 9–10 kW. وقد يكون مصنّع الآلة في هذه الحالة قد اختار محركًا بقدرة 11 kW؛ ولأن الذروة تصل إلى نحو 1.5 ضعف القدرة الاسمية، يجب فحص قيم عزم المحرك بشكل منفصل بالكتالوج الفني أو سؤالنا.

لماذا لا يكون تكبير المحرك حلًا في أغلب الأحيان؟

تكبير المحرك لأن سرعة الحقن غير كافية لا يزيد التدفق. فالتدفق يأتي من حجم المضخة والسرعة؛ والمحرك الأقوى بالسرعة رباعية الأقطاب نفسها يدير المضخة بالسرعة نفسها. ولرفع السرعة يجب تغيير المضخة نفسها أو الدائرة الهيدروليكية؛ وهذا من اختصاص مصنّع الآلة.

ورفع السرعة إلى 3000 دورة/دقيقة ليس عمليًا أيضًا: فأقصى سرعة مسموح بها لكثير من مضخات الحقن لا تناسب ذلك، وينشأ خطر التكهف في جانب السحب. ولهذا يُحافظ عند الاستبدال على عدد أقطاب المحرك الحالي. وإذا كان المحرك يفصل مرحله الحراري كثيرًا فيُنظر أولًا في ما إذا كان ضبط الضغط قد رُفع، أو مدة الدورة قد قُصّرت، وفي حرارة الزيت.

إذا كانت قدرة محرككم الحالي وسرعته معروفتين فاطلعوا على طرازات HEM Motor المناسبة والأسعار الحالية؛ وللنظرة العامة على التطبيقات الهيدروليكية يمكنكم أيضًا مراجعة صفحة محركات المضخات الهيدروليكية.

البدء والتوصيل والبيئة

في آلات الحقن يبدأ محرك المضخة عادةً وصمام التصريف مفتوح، أي دون أن تولّد المضخة ضغطًا. ولهذا لا يلزم عزم بدء عالٍ، ويكثر في القدرات الكبيرة البدء نجمة-دلتا. والمحرك ذو لوحة البيانات 400/690 V (Δ/Y) يعمل دلتا على شبكة 400 V؛ ويتوافق مع لوحة نجمة-دلتا.

يُوصل المحرك غالبًا فوق خزان الزيت أو بجانبه، بجرس المضخة والوصلة. وتُقدَّم طرق التركيب B3 وB5 وB14 وB34 وB35 والرأسية V1/V3/V5/V6/V15 حسب الهيكل؛ ويُؤكَّد مقاس الشفة في الطلب. وقارنوا الشفة التي يستقر عليها جرس المضخة وقطر العمود ليس بالتخمين بل بالرسومات الفنية.

قد تكون صالات الحقن حارة؛ لذا يجب أن تتمكن مروحة المحرك من سحب هواء بارد وكافٍ. وعدم وضع المحرك قرب مخرج الهواء الساخن لمبرد الزيت يمنع جزءًا كبيرًا من مشكلات التسخين.

طرازات نموذجية

اختيرت الطرازات التالية من نطاق القدرات الشائع في آلات الحقن. وجميعها رباعية الأقطاب بهيكل من حديد الزهر وحماية IP55 وعزل من الفئة F.

• 160M-4: 11 kW، 1465 دورة/دقيقة، IEC 160M، 400/690 V، عزم دوران اسمي 71.7 Nm. للآلات متوسطة الحمولة كما في المثال الافتراضي أعلاه.
• 160L-4: 15 kW، 1465 دورة/دقيقة، IEC 160L، 400/690 V، عزم دوران اسمي 97.8 Nm. بارتفاع العمود نفسه، وهيكل أطول.
• 180L-4: 22 kW، 1470 دورة/دقيقة، IEC 180L، 400/690 V، عزم دوران اسمي 142.9 Nm. للآلات ذات حجم المضخة الأكبر.

السعر الحالي موجود في صفحة المنتج لكل طراز. وللتطبيقات الأخرى في قطاع البلاستيك يمكنكم مراجعة صفحة محركات معالجة البلاستيك والمطاط.

الخلاصة وما يلزم لعرض السعر

في آلة الحقن تنتج قدرة المحرك من حجم المضخة والضغط وبنية الدورة، لا من الحمولة. وعند الاستبدال يُحافظ على قدرة المحرك الحالي وعدد أقطابه؛ وإذا وُجدت مشكلة تسخين فتُفحص الإعدادات الهيدروليكية أولًا. أرسلوا لنا المعلومات التالية:

• قدرة المحرك الحالي وسرعته وصورة لوحة بياناته
• نوع المضخة وحجمها، وضغط التشغيل
• طريقة التركيب (بالأرجل أو بالشفة أو كلاهما) ومعلومات جرس المضخة
• جهد الشبكة وطريقة البدء

يمكنكم رؤية الطرازات المناسبة والأسعار الحالية في صفحة شراء محرك كهربائي. أرسلوا صورة لوحة بيانات محرككم الحالي وسرعته ومعلومات التركيب من صفحة إرسال لوحة البيانات؛ واطلبوا عرض سعر للطراز المناسب. وللأسئلة الأخرى يمكنكم استخدام صفحة التواصل لدينا.

الأسئلة الشائعة

هل يمكن حساب قدرة المحرك في آلة الحقن من الحمولة؟

لا. فالحمولة تعبّر عن قوة الإغلاق؛ أما قدرة المحرك فتُحسب من حجم المضخة وضغط النظام ومدد الخطوات في الدورة.

إذا ركّبت محركًا أقوى، فهل يتسارع الحقن؟

لا. فالتدفق يأتي من حجم المضخة والسرعة؛ والمحرك الأقوى بالسرعة نفسها لا يدير المضخة أسرع. وللسرعة يلزم تغيير في الدائرة الهيدروليكية.

هل يُستخدم محرك 3000 دورة/دقيقة بدلًا من 1500 لمحرك المضخة؟

أقصى سرعة تسمح بها المضخة وظروف السحب لا تناسب ذلك عادةً. ويجب الحفاظ على سرعة المحرك الحالي عند الاستبدال.

هل البدء نجمة-دلتا مناسب لمضخة الحقن؟

إذا كانت المضخة تبدأ وصمام التصريف مفتوح فهو طريقة شائعة ومناسبة. ولأن المحرك ذا لوحة البيانات 400/690 V يعمل دلتا على شبكة 400 V، فإنه يتوافق مع هذه اللوحة.