المحركات الكهربائية للمضخات الهيدروليكية

في وحدة القدرة الهيدروليكية للمحرك الكهربائي مهمة واحدة: تدوير عمود المضخة بسرعة ثابتة. فالقوة التي تدفع الأسطوانة أو تغلق القالب أو ترفع الحمل لا يولّدها المحرك، بل الزيت الذي تضخه المضخة ومجموعة الصمامات. تشرح هذه الصفحة المحرك ثلاثي الطور الذي يشغّل تلك المضخة؛ وللإطار العام لجميع أنواع المضخات يمكنكم مراجعة صفحة محركات المضخات الكهربائية.

المحرك يعطي الدوران والزيت يحمل القوة

لا يوفّر الجزء الكهربائي من الوحدة سوى القدرة الميكانيكية. تحوّل المضخة هذه القدرة إلى تدفق؛ وعندما يصطدم التدفق بمقاومة يرتفع الضغط. فإذا لم تكن أمام الأسطوانة مقاومة ضخت المضخة زيتاً كثيراً بضغط منخفض ودار المحرك براحة. وعندما يلامس لوح المكبس القطعة يرتفع الضغط، وتزداد قدرة العمود اللازمة للتدفق نفسه، ويرتفع تيار المحرك.

لذلك فإن قيمة kW على لوحة بيانات المحرك لا تخبر مباشرة بقوة الآلة بالطن. فالقوة نفسها تعطيها أسطوانة بطيئة بمحرك صغير، وأسطوانة سريعة بمحرك أكبر. وفي الاختيار يوجد دائماً سؤالان: كم لتراً من الزيت، وبأي ضغط؟

من التدفق والضغط إلى قدرة المحرك

للتحجيم الأولي تكفي علاقة تقريبية:

P [kW] ≈ Q [l/min] × p [bar] / (600 × η)

هنا η افتراض للكفاءة الإجمالية للمضخة وعناصر النقل؛ ويمكن أخذ 0.85 مثالاً في المضخات الترسية. مثال: في دائرة يُطلب فيها 20 لتراً من الزيت في الدقيقة بضغط 160 bar تكون النتيجة 20 × 160 / (600 × 0.85) ≈ 6.3 kW. والقدرة القياسية الأعلى منها مباشرة 7.5 kW، مثل محرك حديد الزهر 132M-4 ‏(7.5 kW، ‏1460 دورة/دقيقة)، بداية معقولة لهذا الحساب.

والتدفق نفسه مرتبط بالسرعة: بضرب الحجم الذي تضخه المضخة في الدورة الواحدة (cm³/دورة) في السرعة والقسمة على 1,000 يُحصل على اللتر/الدقيقة. فمضخة 14 cm³/دورة تعطي نحو 20 l/min عند 1460 دورة/دقيقة؛ والمضخة نفسها تعطي مع محرك ثنائي الأقطاب قرابة ضعف التدفق لكنها تتطلب القدرة بالنسبة نفسها أيضاً. الحساب لفكرة أولية؛ والقيمة النهائية تُستخرج من منحنى مصنّع المضخة ومن دورة عمل الآلة.

السرعة والإقلاع في المضخة الترسية والريشية والمكبسية

المضخة الترسية: إزاحتها ثابتة، وهي بسيطة ومتينة. تعمل في معظم الوحدات بمحرك رباعي الأقطاب (فئة 1500 دورة/دقيقة). وبما أن تدفقها يتناسب مع السرعة فإن تغيير المحرك يغيّر سرعة الأسطوانة أيضاً.

المضخة الريشية: تعمل بهدوء أكبر؛ وأنواعها متغيرة الإزاحة تقلل التدفق من تلقاء نفسها كلما ارتفع الضغط فتحدّ من حمل المحرك. ولكي تنفتح الريش بشكل سليم يجب عدم النزول تحت أدنى سرعة يحددها مصنّع المضخة.

المضخة المكبسية (المحورية): تُفضَّل في الدوائر عالية الضغط ذات الخدمة المستمرة. وفي الأنواع المزودة بمعوّض ضغط يمكن اختيار قدرة المحرك على افتراض أن أعلى ضغط وأعلى تدفق لا يُطلبان في الوقت نفسه؛ تحققوا من هذا الافتراض مع مورّد المضخة.

عند الإقلاع تبدأ الوحدة المصممة جيداً بتفريغ الزيت إلى الخزان، أي بلا حمل. وفي هذه الحالة يكفي غالباً بادئ نجمة-مثلث أو البادئ الناعم. أما إذا اضطرت المضخة إلى الإقلاع تحت الضغط فيجب التحقق من عزم إقلاع المحرك بشكل منفصل.

التوصيل بالمضخة: B35 وB5 والوصلة والجرس

في الوحدات الأفقية يجلس المحرك عادةً على القاعدة بأرجله ويُوصل من شفته الأمامية بالجرس (الفانوس)؛ وهذه البنية هي ترتيب المحرك B35 بأرجل وشفة. وفي الوحدات التي تجلس عمودياً على غطاء الخزان يُحمل المحرك من شفته فقط: ويُستخدم ترتيب B5 أو الترتيب العمودي V1؛ وللخيارات راجعوا صفحة المحركات ذات الشفة.

يوجد داخل الجرس نصفا وصلة: أحدهما يركّب على عمود المحرك، والآخر على عمود المضخة. وبما أن الجرس ينقل قطر التمركز في شفة المحرك إلى شفة المضخة فإنه يمنع انحراف المحور إلى حد كبير. ويجب عند الطلب مقارنة نوع الشفة وقطر العمود ومقاس الخابور بالجرس في جانب المضخة. وتُقدَّم حسب الهيكل ترتيبات B3 وB5 وB14 وB34 وB35 وV1/V3/V5/V6/V15؛ ويُؤكَّد مقاس الشفة والعمود عند الطلب.

دورة العمل في المكابس وآلات الحقن وأنظمة الرفع

السمة المشتركة للآلات الهيدروليكية أن الحمل يتغير باستمرار. ففي دورة المكبس تتعاقب خطوات الاقتراب السريع والكبس وحفظ الضغط والعودة. تعمل مكبس كبس النفايات بخطوات كبس طويلة؛ أما آلة حقن البلاستيك فتطلب تدفقاً مختلفاً طوال إغلاق القالب والحقن والتثبيت ومدة التبريد.

النماذج في الجدول أمثلة؛ ويُحدَّد الاختيار النهائي وفق حمل الآلة والسرعة المطلوبة والتركيب وظروف التشغيل.

الانتظار بلا حمل والسخونة وحماية اللف

في كثير من الآلات الهيدروليكية يدور المحرك بلا حمل خلال جزء كبير من الدورة: إذ ترسل المضخة الزيت إلى الخزان بضغط منخفض. في هذه الأثناء ينخفض التيار لكن المحرك لا يتوقف؛ ويُفضَّل الدوران المستمر على الإيقاف والتشغيل المتكرر لأن كل إقلاع يسخّن اللف. أما في أنظمة الرفع فيُقلع المحرك من جديد مع كل حركة؛ فأبلغوا حتماً عن عدد مرات الإقلاع في الساعة.

تأتي الحرارة من مصدرين. الأول اللف: فقمم الضغط القصيرة قد ترفع المحرك فوق قدرته المقنّنة، ورغم بقاء الحمل المتوسط منخفضاً فإن القمم المتكررة تراكم الحرارة. والثاني الوحدة: فالمحرك الذي يجلس فوق خزان زيت ساخن يأخذ هواء تبريده من محيط ساخن. اتركوا أمام غطاء المروحة فارغاً، وخذوا التهوية في الحسبان في الخزائن المغلقة.

حساس اللف PTC أو PT100 وسخان منع التكاثف خياران عند الطلب. وإذا أردتم ضبط سرعة المضخة بمحوّل التردد فإن سلاسلنا ثلاثية الطور مناسبة لذلك؛ وإذا كان المحرك سيدور طويلاً بسرعة منخفضة وعزم كامل تُدرس مروحة خارجية، وإذا كان الكابل بين المشغّل والمحرك طويلاً يُدرس مرشح dv/dt أو مرشح جيبي. التفاصيل في صفحة المحركات المتوافقة مع الإنفرتر.

ما المعلومات اللازمة لعرض السعر؟

للحصول على عرض سعر سريع ودقيق أرسلوا ما يلي: نوع الآلة (مكبس، حقن، رفع وغيرها)، وقدرة المحرك المطلوبة (kW) أو قيمتَي تدفق المضخة وضغطها، والسرعة (دورة/دقيقة)، وجهد الشبكة، ونوع التركيب (B35، B5، V1)، والعدد. وإذا كنتم تستبدلون محركاً قائماً فأرسلوا صورة لوحة بيانات المحرك؛ ونجد بديله من لوحة البيانات.

يمكنكم الوصول إلى النماذج المسلَّمة من المخزون من متجر المحركات الكهربائية لدينا، ورؤية السعر الحالي في صفحة المنتج. وإذا لم تكونوا متأكدين من مقاس الجرس والوصلة فشاركوا معلومات المضخة من صفحة الاتصال لدينا.

الأسئلة الشائعة

هل يجب استخدام محرك ثنائي الأقطاب أم رباعي الأقطاب في الوحدة الهيدروليكية؟

تُصمَّم معظم المضخات الترسية والريشية لفئة 1500 دورة/دقيقة، ولذلك يشيع المحرك رباعي الأقطاب. وإذا كانت ستعمل في فئة 3000 دورة/دقيقة فيجب التحقق من بيانات المصنّع بأن المضخة تسمح بهذه السرعة.

هل يمكنني معرفة قدرة المحرك من حمولة المكبس بالطن؟

لا يمكنكم ذلك مباشرة. فالحمولة بالطن تتعلق بمساحة الأسطوانة والضغط؛ أما قدرة المحرك فيحددها، إضافة إلى الضغط، التدفقُ الذي يحدد سرعة الأسطوانة. حددوا التدفق والضغط أولاً، ثم استخدموا الصيغة التقريبية.

لماذا يسحب المحرك تياراً وهو يعمل بلا حمل أيضاً؟

تدور المضخة حتى في وضع التفريغ وتضخ الزيت إلى الخزان؛ ويسحب المحرك تياراً بقدر تيار المغنطة وفواقد الاحتكاك. وهذا طبيعي؛ وفي فترات الانتظار الطويلة قد يضع مصنّع الآلة منطقاً يوقف المحرك.

هل يمكنني توصيل المحرك عمودياً على غطاء الخزان؟

نعم، فترتيب V1 ذو الشفة مخصص لهذا الغرض. يتجه العمود إلى الأسفل ويُوصل المحرك بالمضخة عبر الجرس. اذكروا عند الطلب التركيب العمودي ومقاس شفة الجرس.

محركي الحالي يسخن وكأنه غير كافٍ؛ ماذا أفعل؟

تحققوا أولاً من أن ضبط الضغط بقيمة المضخة والآلة، وأن المروحة تأخذ هواءً نظيفاً. ثم أرسلوا إلينا معلومات لوحة البيانات ومدة الدورة؛ ونقيّم معاً قدرة أعلى بدرجة أو خياراً مزوداً بحساس اللف.