محرك كهربائي لمخفض السرعة الدودي

لأن مخفض السرعة الدودي يستطيع خفض السرعة العالية للمحرك إلى سرعة خرج منخفضة جدًا في مرحلة واحدة، فإننا نصادفه كثيرًا في خطوط التعبئة ولوالب الجرعات وأحزمة النقل الصغيرة وإدارات الأبواب والحواجز. تتناول هذه الصفحة فقط المحرك غير المتزامن ثلاثي الطور الموصول بمدخل مخفض سرعة كهذا؛ أما المقارنة العامة بين أنواع مخفضات السرعة فتجدها في صفحة المحركات الكهربائية لمخفضات السرعة.

ماذا يدير المحرك في مخفض السرعة الدودي؟

داخل جسم مخفض السرعة يوجد لولب فولاذي يديره عمود المحرك، وترس مقابل يتعشق معه (عجلة الدودة) مصنوع غالبًا من البرونز. والمحرك يدير اللولب وحده. وعندما يدور اللولب دورة واحدة تتقدم العجلة سنًا واحدًا أو بضعة أسنان فقط؛ ولهذا يدور عمود الخرج بسرعة أقل كثيرًا من سرعة المحرك وعلى محور عمودي على عمود المحرك.

إن فصل الأعمال التي لا يتولاها المحرك منذ البداية يسهّل الاختيار. فسرعة الخرج لا يحددها المحرك بل نسبة مخفض السرعة. وإمساك الحمل المتوقف في مكانه ليس من وظيفة المحرك أيضًا: فبعض مخفضات السرعة الدودية عالية النسبة يصعب تدويرها عكسيًا من جهة الخرج، لكن هذا السلوك يتغير مع الاهتزاز والحرارة والتآكل ولا يُعد بديلًا عن المكابح. والذي يتحمل الصدمات والأحمال المحورية على عمود الخرج هو عجلة مخفض السرعة ومحامله وجسمه.

ما البيانات التي يجب جمعها لاختيار محرك لمخفض السرعة هذا؟

يبدأ اختيار المحرك من لوحة بيانات مخفض السرعة. ففي اللوحة أو في كتالوج مخفض السرعة يرد النوع والنسبة (i) وقدرة الدخول وسرعة الدخول المسموح بهما ومقاس IEC لشفة الدخول وقطر الثقب في مدخل اللولب. ويُضاف إليها سرعة الخرج وعزم الخرج اللذان تتطلبهما الآلة، ومدة التشغيل اليومية، وعدد مرات الإقلاع في الساعة.

العناوين في الجدول قائمة بيانات؛ ولا يعني أي منها وحده اختيارًا نهائيًا للمحرك.

احتساب كفاءة مخفض السرعة عند تحديد القدرة والسرعة

تُحسب سرعة الخرج تقريبًا بقسمة السرعة الاسمية للمحرك على نسبة مخفض السرعة. أما قدرة المحرك اللازمة فتُحسب بقسمة حاصل ضرب عزم الخرج في سرعة الخرج على 9550 وعلى كفاءة مخفض السرعة. وفي النوع الدودي يكون هذا الحد الأخير حاسمًا: فلوجود احتكاك انزلاقي بين اللولب والعجلة تكون الكفاءة أقل من مخفضات السرعة ذات التروس، وتنخفض أكثر كلما كبرت النسبة ولحظة الإقلاع. خذ قيمة الكفاءة لا بالتقدير بل من الجدول الذي يعطيه صانع مخفض السرعة لتلك النسبة وسرعة الدخول تلك.

إذا كانت لديك آلة عاملة فإن أوثق نقطة بداية هي لوحة بيانات المحرك الحالي. فالقدرة والسرعة على اللوحة قيمة اختُبرت مع الحمل الذي رآه مخفض السرعة لسنوات. وإذا أُريد أن تعمل الآلة أسرع أو أبطأ فالطريق إلى ذلك عادة هو تغيير نسبة مخفض السرعة؛ أما تغيير عدد أقطاب المحرك فيُخل بعزم الخرج وبشرط دخول مخفض السرعة معًا.

يمكن قراءة الأرقام في جهة المحرك من الكتالوج. فعلى سبيل المثال يعطي النموذج 80M1-4 من الألمنيوم بقدرة 0.55 kW عزمًا اسميًا قدره 3.75 Nm عند سرعة اسمية 1,400 دورة/دقيقة، والنموذج 90S-4 من الألمنيوم بقدرة 1.1 kW عزمًا اسميًا قدره 7.27 Nm عند 1,445 دورة/دقيقة. وهذه قيم على عمود المحرك؛ أما العزم عند مخرج مخفض السرعة فهو هذه القيمة مضروبة في النسبة وفي كفاءة مخفض السرعة. ويمكنك رؤية فرق العزم بحسب عدد الأقطاب في مقالة جدول عزم الدوران لدينا.

في مخفضات السرعة الدودية يشيع المحرك رباعي الأقطاب من فئة 1500 دورة/دقيقة تقريبًا. فالمحرك ثنائي الأقطاب يرفع سرعة الانزلاق على اللولب؛ وقد تُتجاوز سرعة الدخول التي يسمح بها مخفض السرعة ويزداد التسخن. والمحرك سداسي الأقطاب يعطي بالنسبة نفسها سرعة خرج أقل؛ ولا يُنظر في هذا الطريق إلا إذا كانت بيانات مخفض السرعة مناسبة لسرعة الدخول تلك أيضًا.

التوصيل بمدخل اللولب: الشفة والعمود المجوف والخابور

في أغلب مخفضات السرعة الدودية يدخل عمود المحرك مع خابوره في المدخل المجوف للولب، وتُربط شفة المحرك بالبراغي إلى شفة دخول مخفض السرعة. ولا توجد وصلة؛ إذ يبقى المحرك معلقًا على مخفض السرعة. ولهذا تكون أول معلومة يُنظر إليها مقاس هيكل IEC للمحرك (63، 71، 80، 90…)، لأن قطر العمود ومقاسات الشفة مرتبطة بالهيكل. ولمقابلات المقاسات يمكن استخدام جدول مقاسات الهياكل.

في مخفضات السرعة الصغيرة تُستخدم الشفة الصغيرة ذات الثقوب الملولبة B14، وفي الأكبر منها الشفة الكبيرة ذات الثقوب النافذة B5. ولأنه قد يوجد للهيكل نفسه أكثر من مقاس لشفة B14 يجب قياس القطر الخارجي للشفة وقطر التمركز والمسافة بين الثقوب. والقيم الأخرى المطلوب مقارنتها هي قطر العمود وطوله وعرض الخابور وعدد الثقوب ومسافة اقتراب علبة التوصيل من جسم مخفض السرعة. وإذا كان المحرك ومخفض السرعة موصولين كلٌّ على حدة بوصلة فتدخل في القائمة أيضًا المسافة بين ثقوب أرجل المحرك ذي الأرجل وارتفاع العمود. ودون إجراء هذه الفحوص لا يمكن القول إن محركًا ما سيُركّب مباشرة على مخفض السرعة. وخيارات الشفة في صفحة المحركات ذات الشفة B5 وB14.

لأن مخفض السرعة الدودي يمكن تركيبه واللولب في الأعلى أو الأسفل أو الجانب، فلا يقف المحرك أفقيًا دائمًا. وإذا كان المحرك في الآلة والعمود إلى الأسفل (V1) أو إلى الأعلى (V3) فاكتب ذلك عند الطلب؛ فهذه الأوضاع تغيّر حمل المحامل وموضع تجمع الماء على المحرك. وأشكال التركيب المتاحة مدرجة في سؤال أشكال التركيب.

ظروف البيئة بجوار جسم مخفض السرعة الساخن

في مخفض السرعة الدودي تتحول القدرة المفقودة بالاحتكاك الانزلاقي إلى حرارة؛ ولهذا يعمل الجسم أسخن من مخفضات السرعة ذات التروس عند الحمل نفسه. وشفة المحرك مربوطة بالبراغي إلى هذا الجسم الساخن، ومروحة المحرك الذاتية تبرّد المحرك وحده لا مخفض السرعة. وفي حجيرة مغلقة مثل هيكل آلة التعبئة يدور الهواء الساخن مرارًا؛ فيجب ترك فراغ خلف غطاء مروحة المحرك يسحب منه الهواء.

قيم كتالوج HEM Motor صالحة لحرارة بيئة من −15 إلى +40 درجة مئوية وحتى ارتفاع 1000 m. وإذا تجاوزت الحجيرة التي يوجد فيها المحرك هذا الحد أو كانت المنشأة أعلى، فيجب الإبلاغ عن هذه المعلومة عند الطلب. وتأتي السلسلة بحماية IP55 وعزل من الفئة F. ويُعد سخان منع التكاثف للبيئات التي تُغسل أو تبرد ليلًا، وحساس PTC أو PT100 لمراقبة حرارة اللفّات، خيارات عند الطلب.

التوقف والإقلاع وعاكس التردد والتشغيل بسرعة منخفضة

في تطبيقات مثل لولب الجرعات أو الباب أو محطة التعبئة يقلع المحرك مرات كثيرة في الساعة. والتيار العالي المسحوب في كل إقلاع يسخّن اللفّات؛ وفي هذا النوع من التشغيل يسهّل حساس PTC المثبت في اللفّات الحماية. ومخفض السرعة الدودي يكون احتكاكه الداخلي أعلى عند انطلاقه من السكون، ولذلك يجب أن يكون عزم إقلاع المحرك بمستوى يلبي هذه اللحظة؛ وتُستخدم كفاءة الإقلاع في كتالوج مخفض السرعة لهذا الفحص.

عند خفض السرعة بعاكس التردد يُلاحظ تأثيران معًا: تتباطأ مروحة المحرك المثبتة على العمود، وتتغير كفاءة مخفض السرعة لأن سرعة انزلاق اللولب تنخفض أيضًا. وقد تلزم مروحة خارجية للمحرك الذي سيعمل مدة طويلة بتردد منخفض وعزم كامل؛ وإذا كان كابل المحرك طويلًا يُنظر في مرشح dv/dt أو مرشح جيبي. أبلغ عن هذه الظروف عند الطلب؛ والتفاصيل في صفحة المحركات المتوافقة مع الإنفرتر. وإذا لزم محرك بمكابح في إدارات الأبواب والحواجز التي تغيّر اتجاهها فاذكر ذلك عند الطلب؛ أما أمان إمساك الحمل فمن موضوعات تصميم الآلة.

ما المعلومات التي يجب إرسالها عند استبدال المحرك القديم؟

أسرع طريق للمحرك المفكوك من مخفض السرعة هو إرسال صور لوحتي بيانات المحرك ومخفض السرعة عبر WhatsApp باتباع الخطوات في صفحة إيجاد المكافئ من لوحة البيانات. وإذا كانت اللوحة غير مقروءة فإن القياسات التالية تعطي معلومات كافية.

• صورة لوحة بيانات المحرك: القدرة (kW)، السرعة (دورة/دقيقة)، الجهد والتوصيل (Δ/Y)
• لوحة بيانات مخفض السرعة: النوع والنسبة وسرعة الدخول المسموح بها
• نوع الشفة (B14 أو B5)، والقطر الخارجي للشفة والمسافة بين الثقوب
• قطر عمود المحرك وطوله وعرض الخابور
• وضع مخفض السرعة في الآلة ووضعية المحرك (أفقي، V1، V3)
• العدد التقريبي لمرات الإقلاع في الساعة وهل يُستخدم عاكس التردد أم لا
• العدد المطلوب

تُقيَّم هذه المعلومات مع نوع الآلة ومدة التشغيل؛ ومعلومات WhatsApp والهاتف لدينا في صفحة الاتصال.

محركات يمكن الاطلاع عليها في المتجر لإدارات المخفضات الدودية

لأن مخفضات السرعة الدودية تُستخدم غالبًا في القدرات الصغيرة والمتوسطة فإن المحركات ذات الهيكل من الألمنيوم الخفيفة التي تُعلّق على الشفة هي أول مجموعة يُنظر فيها؛ ويمكن أيضًا الاطلاع على المحركات ذات الهيكل من حديد الزهر للإدارات التي تتعرض لأحمال صدمية أو تعمل في بيئة قاسية. وجميع النماذج مدرجة في متجر المحركات الكهربائية.

أمثلة رباعية الأقطاب: 71M2-4 بقدرة 0.37 kW من الألمنيوم (1,340 دورة/دقيقة)، 80M1-4 بقدرة 0.55 kW من الألمنيوم (1,400 دورة/دقيقة)، 90S-4 بقدرة 1.1 kW من الألمنيوم (1,445 دورة/دقيقة) و100L2-4 بقدرة 3 kW من الألمنيوم (1,450 دورة/دقيقة). هذه النماذج معطاة أمثلةً فقط؛ ويُتحقق من ملاءمتها لمخفض السرعة ولآلتك بمعلومات الشفة والعمود والحمل بشكل منفصل. ولجسم مخفض السرعة يمكن مراجعة فئة مخفض السرعة الدودي في موقعنا؛ والتوصيات في هذه الصفحة تشمل المحرك وحده، أما اختيار مخفض السرعة فيُجرى ببياناته الخاصة بشكل منفصل.

الأسئلة الشائعة

جسم مخفض السرعة الدودي ساخن جدًا؛ هل المشكلة في المحرك؟

لأن القدرة المفقودة في هذا النوع من مخفضات السرعة تتحول إلى حرارة فمن الطبيعي أن يعمل الجسم أسخن من مخفضات السرعة ذات التروس. قارن تيار المحرك بقيمة لوحة البيانات؛ فإذا كان التيار طبيعيًا يجب فحص مستوى الزيت والنسبة والحمل في جهة مخفض السرعة.

هل يمكنني تركيب محرك ثنائي الأقطاب بدلًا من رباعي الأقطاب؟

إذا بقيت النسبة كما هي تتضاعف سرعة الخرج تقريبًا وينخفض عزم الخرج؛ كما تزداد سرعة الانزلاق على اللولب. ولكي لا تتجاوز سرعة الدخول التي يسمح بها مخفض السرعة ابقَ في فئة السرعة نفسها للمحرك القديم.

هل يقوم إمساك مخفض السرعة لنفسه مقام المكابح؟

لا. فمع أن بعض مخفضات السرعة الدودية عالية النسبة تقاوم الدوران العكسي، يضعف هذا السلوك مع الاهتزاز والتآكل. وفي الآلات التي يجب أن تمسك الحمل تُحل المكابح وترتيب الأمان في تصميم الآلة بشكل منفصل؛ وإذا لزم محرك بمكابح فاذكر ذلك عند الطلب.

ماذا يجب أن أقيس عند طلب محرك بشفة B14؟

قِس القطر الخارجي للشفة، وقطر التمركز، والمسافة بين ثقوب البراغي ومقاس السن، وكذلك قطر العمود وطوله. ولأنه قد توجد مقاسات مختلفة لشفة B14 في الهيكل نفسه فلا يكفي رقم الهيكل وحده.

هل يمكن استخدام محرك أحادي الطور في إدارة دودية صغيرة؟

إذا لم تكن في الشبكة ثلاثة أطوار يمكن النظر في سلسلة محركاتنا أحادية الطور في النطاق 0.18–5.5 kW. ويجب فحص عزم إقلاع المحرك أحادي الطور ومقاس شفته مع حاجة مخفض السرعة عند الإقلاع.