المحركات الكهربائية للتهوية

التهوية تعني تجديد الهواء في مبنى أو منشأة، وطرد الهواء الملوث إلى الخارج، وتزويد العملية الإنتاجية بالهواء عند الحاجة. شفاط سقف المصنع، والمروحة النفاثة في سقف موقف السيارات، وخط شفط الغبار في الورشة، ومروحة الجدار في البيت الزجاجي، والنافخ الذي يضخ الهواء إلى حوض المعالجة تخدم جميعها الغاية نفسها؛ وفي كل منها يدير محرك غير متزامن ثلاثي الطور المروحة أو الدوّار. تقدم هذه الصفحة نظرة عامة على جانب المحرك في آلات التهوية: كيف تحمّل كل آلة المحرك، وكيف تُختار السرعة، وأين يوضع المحرك، وما المطلوب للطلب.

الآلات في خط التهوية ودور المحرك

شفاطات السقف والجدار تطرد الهواء الساخن أو الرطب أو ذا الرائحة من منطقة الإنتاج إلى الخارج. معظمها ذو بنية محورية، ويحمل المحرك الدفّاعة مباشرة على عموده ويدور بسرعة ثابتة طوال اليوم.

مراوح القنوات ووحدات التهوية المركزية تنقل الهواء النقي في مواجهة مقاومة المرشح والسخان والقناة. ولأن الحاجة إلى الضغط أعلى هنا، يُرى في الغالب دفّاعة طاردة مركزية ونظام سير وبكرة.

مراوح مواقف السيارات والأنفاق تسحب غاز العادم وتدفعه نحو نقطة التجميع. تفاصيل هذا النوع من المراوح موجودة في صفحة المحرك الكهربائي للمروحة النفاثة لدينا؛ وفي التطبيقات التي تتطلب مجموعة موثقة لتصريف الدخان في سيناريو الحريق، يجب أن يكون المحرك بالبنية التي يعتمدها مصنّع المروحة.

خطوط شفط الغبار والسحب تسحب الغبار أو النشارة من عند منضدة العمل إلى المرشح. كلما امتلأ المرشح تغيرت المقاومة، وتتغير معها شدة تيار المحرك.

النافخات تعطي حجمًا أقل من الهواء عند ضغط لا تبلغه المروحة: مثل حوض المعالجة أو النقل الهوائي أو هواء العملية. يجري إعداد صفحة فرعية مستقلة لهذه الآلات: صفحة محرك النافخ الهوائي تشرح بالتفصيل محركات نافخات روتس والنافخات ذات القناة الجانبية؛ وفي هذه الصفحة نتناول الإطار العام فقط.

مراوح البيوت الزجاجية وحظائر الحيوانات، وتهوية المناجم والأنفاق، تنتمي إلى العائلة نفسها؛ وفي هذه الآلات التي تعمل في بيئة مغبرة أو رطبة أو خارجية تكون ظروف المحيط أكثر حسمًا بالنسبة للمحرك.

كلفة نقل الهواء: على ماذا تعتمد قدرة المحرك؟

تتناسب قدرة عمود المروحة مع حاصل ضرب كمية الهواء التي تنقلها في فقد الضغط الذي تواجهه، وتكبر بعكس كفاءة المروحة. تقريبًا: P [kW] ≈ التدفق [m³/s] × فرق الضغط [Pa] ÷ (1000 × كفاءة المروحة). هذا للتقدير الأولي فقط؛ القيمة الدقيقة يعطيها منحنى مصنّع المروحة.

تقول قوانين المراوح: عند زيادة السرعة يزداد التدفق بالنسبة نفسها، والضغط بمربعها، وقدرة العمود بمكعبها تقريبًا. عمليًا يعني ذلك أن زيادة السرعة قليلًا ترفع قدرة المحرك بشكل ملحوظ. النتيجة تعتمد على النظام وهي تقريبية؛ ومع ذلك فهي تنبيه كافٍ للتحقق من قدرة المحرك قبل تغيير البكرة.

على جانب النافخ يختلف الوضع. في الآلة ذات الإزاحة الموجبة من نوع روتس يزداد العزم مع الضغط؛ وخنق المخرج لا يريح المحرك، بل على العكس يحمّله.

اختيار السرعة: 2 أو 4 أو 6 أقطاب

على شبكة 50 Hz يدور المحرك ثنائي الأقطاب في فئة 3000 دورة/دقيقة تقريبًا، ورباعي الأقطاب 1500، وسداسي الأقطاب 1000 دورة/دقيقة؛ والسرعة الاسمية على لوحة البيانات أقل قليلًا بسبب الانزلاق تحت الحمل. مثلًا يدور طرازنا 90L-4 بسرعة 1445 دورة/دقيقة، وطرازنا 160M-6 بسرعة 970 دورة/دقيقة.

الدفّاعات كبيرة القطر تتطلب سرعة منخفضة من حيث السرعة المحيطية والضجيج، ولذلك فإن 4 و6 أقطاب هما الاختيار الأكثر شيوعًا في التهوية. في المراوح صغيرة القطر عالية الضغط وفي النافخات ذات القناة الجانبية يبرز خيار القطبين. في المروحة المقرونة مباشرة يحدد عدد الأقطاب سرعة المروحة بشكل قاطع؛ أما في نظام السير فتُحصل السرعات الوسيطة بنسبة البكرات.

هل المحرك داخل تيار الهواء أم خارجه؟

في الشفاطات المحورية يقف المحرك غالبًا في وسط الغلاف، داخل الهواء المنقول. إذا كان هذا الهواء نظيفًا وباردًا فهذه ميزة لتبريد المحرك؛ وإن كان يحمل بخارًا أو رذاذ زيت أو غبارًا فإن المحرك يواجهها أيضًا. المحرك القياسي IP55 مناسب للرطوبة والغبار المعتادين. أما الغاز الساخن أو البخار المسبب للتآكل أو البيئة القابلة للانفجار فتقع خارج حدود تصميم هذا المحرك؛ ويلزم إجراء إضافي من مصنّع المروحة أو محرك خاص، ويجب ذكر الحالة في الطلب.

في المراوح الطاردة المركزية بالسير يكون المحرك خارج تيار الهواء ويقف على مزلقة. النقطة التي يجب الانتباه إليها هنا هي الحمل الجانبي الذي يفرضه شد السير على العمود؛ ولا ينبغي اختيار بكرة المحرك صغيرة أكثر من اللازم.

بحسب حجم الهيكل تتوفر أوضاع التركيب على الأرجل (B3)، وبالشفة (B5، B14)، وعلى الأرجل مع الشفة (B34، B35)، والعمودي (V1، V3، V5، V6، V15)؛ ويتحدد نوع الشفة وقطر العمود في مرحلة الطلب. لمراوح الأسطح ذات العمود العمودي يرشدك مقالنا عن التركيب العمودي V1/V5. في المراوح الخارجية يكون سخان منع التكثف، وفي المراوح كثيرة التشغيل والإيقاف حساس اللفات PTC/PT100، خيارًا عند الطلب.

الإقلاع والتحكم في السرعة

حمل المروحة خفيف عند السرعة المنخفضة؛ في المقابل يطيل القصور الذاتي للدفّاعات الكبيرة زمن الإقلاع. إذا لم تُختر فئة فصل المرحّل الحراري وفق هذا الزمن فقد يخرج المحرك من الخدمة قبل أن يبلغ سرعته. يقلل بادئ التشغيل الناعم أو توصيل نجمة-مثلث من صدمة التيار.

في التهوية يشيع خفض السرعة بمحوّل التردد بدلًا من خنق التدفق بالمخمد. يمكن تشغيل المحركات ثلاثية الطور في سلاسلنا بمحوّل التردد. إذا أُبقيت المروحة طويلًا عند سرعة منخفضة جدًا مع الحاجة إلى العزم الكامل فقد يلزم إضافة مروحة تبريد مستقلة؛ وإذا كان الكابل بين المحوّل والمحرك طويلًا يُنظر في مرشح dv/dt أو مرشح جيبي. يكفي أن تذكر هاتين الحالتين في الطلب. للتفاصيل راجع المحركات الكهربائية المتوافقة مع الإنفرتر.

الاختيار الأولي للمحرك حسب آلة التهوية

هذه الأسطر تعطي فكرة أولية فقط؛ المحرك الصحيح يحدده معًا الحمل الفعلي للآلة والسرعة المطلوبة وطريقة التركيب وظروف التشغيل. إذا كنت تستبدل محركًا فابدأ من القيم المدونة على لوحة بيانات المحرك القديم.

أرسل إلينا للطلب

لكي نعدّ عرض السعر يكفي ما يلي: نوع الآلة (شفاط، مروحة قناة، شفط غبار، نافخ وغيرها)، والقدرة المطلوبة بالكيلوواط والسرعة بالدورة/دقيقة، وجهد التغذية، وطريقة التركيب، وهل يقف المحرك في مسار الهواء أم لا، والعدد. تصوير لوحة بيانات المحرك الحالي وإرسالها هو أسرع طريق؛ التفاصيل في مقالنا أرسل لوحة بيانات المحرك.

الأسعار موجودة في صفحة شراء محرك كهربائي؛ وللواتساب والهاتف راجع صفحة اتصل بنا. يتناول اختيار المحرك المفصل لأنواع المراوح صفحة محركات المراوح والشفاطات، أما تكييف المباني فتتناوله صفحة المحركات الكهربائية لقطاع التدفئة والتهوية والتكييف (HVAC).

الأسئلة الشائعة

هل يُجهد خفض السرعة في مروحة التهوية المحرك؟

عادة لا، لأن حمل المروحة يقل بسرعة مع السرعة. إذا كانت المروحة ستدور ببطء شديد ولفترة طويلة بمحوّل التردد فإن مروحة التبريد على عمود المحرك تبطؤ أيضًا؛ وفي هذه الحالة يُقيَّم في الطلب ما إذا كانت هناك حاجة إلى مروحة خارجية.

هل يمكن لمحرك الشفاط أن يعمل داخل الهواء المنقول؟

نعم، إذا كان الهواء بدرجة حرارة عادية ونظيفًا أو رطبًا قليلًا. أما في حالة الغاز الساخن أو البخار المسبب للتآكل أو البيئة القابلة للانفجار فالمحرك القياسي غير مناسب؛ اذكر ذلك في الطلب.

هل هناك فرق بين محرك النافخ ومحرك المروحة؟

المحرك نفسه هو المحرك القياسي ثلاثي الطور ذاته؛ والفرق تصنعه الآلة. في نافخ روتس يزداد العزم مع الضغط، أما في المروحة فتتغير القدرة مع السرعة بنسبة المكعب تقريبًا. التفاصيل مشروحة في الصفحة الفرعية محرك النافخ الهوائي.

هل يمكن تركيب محرك قياسي على مروحة تصريف الدخان؟

مراوح تصريف الدخان التي ستعمل أثناء الحريق تتطلب مجموعة مروحة-محرك موثقة. في هذه المهمة يجب أن يكون المحرك بالبنية التي يعتمدها مصنّع المروحة؛ ويُقيَّم محركنا القياسي لمهمة التهوية العادية فقط.