أحجام بدايات المحرك الكهربائي

أنواع أحجام مُشغلات المحرك الكهربائي

أحجام مُشغلات المحرك الكهربائي هي أجهزة تُستخدم لبدء تشغيل و التحكم في المحركات الكهربائية. تتوفر بأحجام وأنواع متعددة لتلبية احتياجات التشغيل المختلفة. فيما يلي الأنواع الأكثر شيوعًا لمُشغلات المحرك الكهربائي:

• مُشغلات التوصيل المباشر

  تُستخدم مُشغلات التوصيل المباشر بشكل عام مع المحركات الكهربائية الصغيرة. تحظى بشعبية كبيرة لأنها بسيطة وصغيرة الحجم. عندما يتم الضغط على زر البدء، يبدأ تشغيل المحرك بكامل سرعته. يكون التيار الكلي للمحرك أعلى بكثير من التيار المُستخدم لبدء تشغيله. تُناسب مُشغلات التوصيل المباشر للتطبيقات التي لا تحتاج إلى عزم دوران عالٍ عند البدء. تتوفر هذه المُشغلات بأحجام مختلفة مما يجعل من السهل العثور على واحدة تلبي متطلبات المحرك.

• مُشغلات نجم - مثلث

  تُستخدم مُشغلات نجم - مثلث مع المحركات الحثية الكبيرة. تساعد هذه المُشغلات على تقليل التيار عند البدء وعزم دوران المحرك. يعمل المحرك بكامل سرعته بعد الانتقال السلس. نتيجة لذلك، تُناسب مُشغلات نجم - مثلث للتطبيقات التي لا تُعد فيها قوة عزم الدوران عند البدء أمرًا بالغ الأهمية. تتوفر هذه المُشغلات بأحجام مختلفة لتتناسب مع متطلبات المحركات.

• مُشغلات بدء التشغيل الناعم

  تُستخدم مُشغلات بدء التشغيل الناعم في التطبيقات التي تتطلب عزم دوران عالٍ عند البدء. توفر هذه الأجهزة بدء تشغيل مُتحكمًا به وسلسًا للمحرك حتى يصل إلى سرعته الكاملة. تُقلل من الإجهاد الميكانيكي على المحرك، مما يُقلل من تكاليف الصيانة ويُعزز من الموثوقية. تتوفر مُشغلات بدء التشغيل الناعم بأحجام مختلفة لتلبية متطلبات المحرك.

• مُشغلات المحولات الأوتوماتيكية

  هي مُشغلات ذات عزم دوران عالٍ تستخدم محولًا أوتوماتيكيًا لتوفير جهد مُخفض للمحرك خلال مرحلة البدء. تُعد هذه المُشغلات مثالية للتطبيقات التي تتطلب عزم دوران عالٍ عند البدء. تتوفر مُشغلات المحولات الأوتوماتيكية بأحجام مختلفة.

• جهد دائرة التحكم

  تمتلك مُشغلات المحرك الكهربائي دوائر تحكم تستخدم مجموعة متنوعة من جهد دائرة التحكم. تشمل جهد دائرة التحكم الشائع 24VDC، 120VAC، 240VAC، و 480VAC.

المواصفات وصيانة أحجام مُشغلات المحرك الكهربائي

• الحجم

  تتوفر مُشغلات المحرك الكهربائي بأحجام عديدة، بدءًا من الوحدات الصغيرة والمدمجة المُناسبة للمحركات ذات القوة الكسرية إلى المُشغلات الأكبر حجمًا ذات المستوى الصناعي المصممة للمحركات عالية الطاقة. يُحدد حجم المُشغل بشكل عام من خلال حجم و قدرة المحرك الكهربائي الذي يَتحكم به.

• تقييم الجهد

  تمتلك مُشغلات المحرك الكهربائي تقييمات جهد تتناسب مع مستوى جهد نظام التزويد بالطاقة الكهربائية. تُعد تقييمات الجهد أمرًا بالغ الأهمية لضمان التشغيل الصحيح وتجنب تلف المُشغل أو المحرك. تشمل تقييمات الجهد القياسية لمُشغلات المحرك الكهربائي 120V، 240V، 480V، و 600V AC.

• تقييم التيار

  يُحدد تقييم التيار لمُشغل المحرك الكهربائي من خلال حجمه وتطبيقه. يجب أن يكون مساويًا أو أكبر من التيار الكلي للمحرك الذي يَتحكم به. تُعبر عن تقييمات التيار لمُشغلات المحرك بشكل عام بالأمبير (A). تشمل تقييمات التيار الشائعة 10A، 25A، 50A، 100A، و 200A.

• تقييم القدرة الحصانية

  تُستخدم تقييمات القدرة الحصانية بشكل أساسي في الولايات المتحدة و تُشير إلى الحد الأقصى لمستوى الطاقة للمحرك الذي يمكن للمُشغل إدارته بشكل فعال. بشكل مشابه لتقييمات التيار، يجب أن تكون تقييمات القدرة الحصانية مساوية أو أكبر من تقييم القدرة الحصانية للمحرك الذي يَتم التحكم به. تشمل تقييمات القدرة الحصانية النموذجية لمُشغلات المحرك الكهربائي 1HP، 5HP، 10HP، 25HP، و 100HP.

• جهد ملف

  يتم تشغيل دائرة التحكم في مُشغل المحرك الكهربائي بواسطة ملف، يتم تزويده بجهد يُستخدم لفتح أو إغلاق جهات الاتصال. يُعد جهد الملف أمرًا بالغ الأهمية للتوافق مع دائرة التحكم و غالبًا ما يكون أقل من جهد التزويد. تُعد جهات الملف القياسية لمُشغلات المحرك 24V، 120V، و 240V AC.

• نوع الغلاف

  تُحاط مُشغلات المحرك الكهربائي بأغلفة تحمي المكونات الداخلية من العوامل البيئية، مثل الغبار والرطوبة والتآكل. يُحدد نوع الغلاف بشكل عام من خلال بيئة التثبيت والتطبيق. تشمل أنواع الغلاف الشائعة: الغلاف المفتوح، والأغلفة ذات التصنيف NEMA (مثل NEMA 1، NEMA 4، و NEMA 12)، والأغلفة ذات التصنيف IP (مثل IP54 و IP65).

• نوع التحكم

  تستخدم مُشغلات المحرك الكهربائي أنواعًا متنوعة من التحكم، بما في ذلك التحكم المباشر (DOL)، و التحكم نجم - مثلث (Y-D)، و تحكم بدء التشغيل الناعم. تُعد مُشغلات التوصيل المباشر أكثر أنواع مُشغلات المحرك شيوعًا وبساطة، و توفر تحكمًا مباشرًا بالمحرك. توفر مُشغلات بدء التشغيل الناعم زيادة وتقليل تدريجيًا لسرعة المحرك، مما يُقلل من الإجهاد الميكانيكي، بينما تُستخدم مُشغلات نجم - مثلث للمحركات عالية الطاقة.

• حماية من الحمل الزائد

  تم تصميم معظم مُشغلات المحرك الكهربائي بدوائر حماية من الحمل الزائد لحماية المحرك من التلف في حالة حدوث حالات حمل زائد للتيار. تُراقب أجهزة حماية الحمل الزائد تيار المحرك و تُشغل إيقاف تشغيل المحرك إذا تجاوز التيار حدودًا مُحددة مسبقًا. تشمل أجهزة حماية الحمل الزائد النموذجية: مُرحلات الحمل الزائد الحرارية و مُرحلات الحمل الزائد الإلكترونية.

• حماية من الدوائر القصيرة

  تُعد أجهزة حماية الدوائر القصيرة في مُشغلات المحرك أمرًا بالغ الأهمية لحماية المُشغل و المحرك من التلف الناشئ عن حوادث الدوائر القصيرة في نظام التزويد بالطاقة الكهربائية. قد تتضمن أجهزة حماية الدوائر القصيرة: قاطعات الدوائر أو الصمامات، التي تقاطع تدفق التيار و تُعزل الخلل في حالة حدوث دائرة قصيرة.

• التحكم و الإشارة

  تم تجهيز مُشغلات المحرك الكهربائي بمكونات التحكم و الإشارة التي تُسهل تشغيل و مراقبة و تحكم المُشغل و المحرك. قد تشمل مكونات التحكم: أزرار الضغط و مفاتيح الاختيار و أضواء الإشارة، بينما قد تتضمن مكونات الإشارة مؤشرات و أجهزة إنذار و واجهات الاتصال.

يُعد اتباع متطلبات الصيانة المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لضمان التشغيل الموثوق به و الأمن لمُشغلات المحرك الكهربائي. فيما يلي بعض متطلبات الصيانة الأساسية لمُشغلات المحرك الكهربائي:

• تفحص مُشغل المحرك بشكل منتظم بحثًا عن أي علامات تلف أو بلى أو تدهور. يشمل ذلك فحص جهات الاتصال و الملفات و الأغلفة و مكونات التحكم.
• تنظيف مُشغل المحرك بشكل منتظم لمنع تراكم الغبار و الأوساخ و الحطام. يُعد هذا أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على أداء المُشغل و منع التلف المبكر أو فشل مكوناته.
• فحص جهد دائرة التحكم و التأكد من أنه ضمن النطاق المُحدد. يساعد ذلك على منع تلف الملفات و مكونات التحكم الأخرى في مُشغل المحرك.
• اختبار أجهزة حماية الحمل الزائد بشكل منتظم لضمان التشغيل الصحيح. يشمل ذلك محاكاة ظروف الحمل الزائد و التحقق من إيقاف تشغيل أجهزة الحماية و إيقاف تشغيل المحرك كما هو مطلوب.
• تفحص و اختبار أجهزة حماية الدوائر القصيرة بشكل دوري للتأكد من أنها تعمل بشكل صحيح. يشمل ذلك فحص حالة قاطعات الدوائر أو الصمامات و استبدالها إذا لزم الأمر.
• إجراء اختبارات تشغيل دورية لمُشغل المحرك لضمان تشغيله الموثوق به. يشمل ذلك بدء تشغيل و إيقاف تشغيل المحرك باستخدام عناصر تحكم المُشغل و مراقبة أدائه.
• الحفاظ على عزم دوران مناسب لجميع الوصلات الكهربائية و الميكانيكية في مُشغل المحرك. يساعد ذلك على منع الوصلات السائبة، التي يمكن أن تسبب أعطالًا أو اضطرابات للمُشغل و المحرك.
• اتباع تعليمات و توصيات الشركة المُصنعة لصيانة مُشغلات المحرك و مكوناتها. يشمل ذلك استخدام قطع الغيار الأصلية و أداء إجراءات الصيانة في الفواصل الزمنية المُحددة.

كيفية اختيار أحجام مُشغلات المحرك الكهربائي

يُعد اختيار حجم مُشغل المحرك المناسب لتطبيق مُحدد أمرًا بالغ الأهمية لضمان حماية و أداء المحركات الكهربائية. فيما يلي دليل شامل حول كيفية اختيار حجم مُشغل المحرك المناسب:

• فهم مواصفات المحرك

  تحديد تقييم تيار الحمل الكامل (FLC) للمحرك. يمكن الحصول على هذه المعلومات من لوحة اسم المحرك أو دليل اختيار المحرك من الشركة المُصنعة. يُستخدم تيار الحمل الكامل لتحديد حجم مُشغل المحرك بشكل صحيح.

• النظر في متطلبات التطبيق

  تحليل التطبيق الذي سيتم استخدام المحرك فيه. خذ في الاعتبار عوامل مثل نوع الحمل (مثل النقل و المروحة و المضخة)، خصائص بدء تشغيل الحمل (مثل أحمال القصور ذاتي و عزم الدوران عند البدء)، و الظروف البيئية (مثل درجة الحرارة و الرطوبة و الغبار).

• تقييم طريقة البدء

  تحديد طريقة البدء التي سيتم استخدامها بناءً على متطلبات التطبيق و خصائص المحرك. تشمل طرق البدء الشائعة: التوصيل المباشر (DOL)، و نجم - مثلث، و بدء التشغيل الناعم، و دمج محرك التردد المتغير (VFD). تتمتع كل طريقة بدء بمزاياها و اعتباراتها الخاصة.

• تحديد جهد التحكم

  اختيار جهد التحكم المناسب لمُشغل المحرك. تتوفر خيارات جهد التحكم لمطابقة نظام تزويد الطاقة المحرك. خذ في الاعتبار التوافق مع نظام التحكم الكهربائي الكلي.

• اختيار نوع مُشغل المحرك

  اختيار نوع مُشغل المحرك الذي يُناسب متطلبات التطبيق و مواصفات المحرك. تشمل الخيارات مُشغلات التتابع الكهرومغناطيسي، و مُشغلات تتابع إدارة المحرك، و مُشغلات قائمة على منطق برمجة قابلة للبرمجة (PLC)، و وحدات تحكم ذكية بالمحرك. يوفر كل نوع من مُشغلات الخصائص و خيارات التحكم و ميزات الحماية المختلفة.

• النظر في الميزات الإضافية

  تقييم الميزات و الوظائف الإضافية في مُشغلات المحرك التي يمكن أن تُحسّن الأداء و الموثوقية. قد تُشمل هذه الحماية من الحمل الزائد، و الحماية من الدوائر القصيرة، و كشف فشل الطور، و حماية من انخفاض الجهد و ارتفاع الجهد، و تشخيص المحرك، و قدرات الاتصال لدمجها في نظام تحكم أكبر.

• الاستشارة مع توصيات الشركة المُصنعة

  الرجوع إلى دليل اختيار و توصيات الشركة المُصنعة لمُشغل المحرك. توفر الشركات المُصنعة معلومات قيمة، بما في ذلك جدول أحجام المُشغل، و إعدادات الحماية، و التوافق مع خصائص المحرك. يضمن ذلك التنسيق السليم بين المحرك و مُشغل المحرك.

• أداء دراسات التنسيق

  إجراء دراسات التنسيق لضمان توافق إعدادات حماية مُشغل المحرك المُختار مع أجهزة الحماية في نظام التوزيع الكهربائي. يُمنع ذلك التشغيل غير المُتوقع و يُضمن التنسيق الانتقائي في حالة حدوث خلل.

• اختبار و التحقق

  بعد تثبيت مُشغل المحرك، أداء اختبارات تشغيل و التحقق من تشغيل نظام بدء تشغيل المحرك الكامل. فحص إعدادات الحماية، و وظائف التحكم، و أداء المحرك في ظروف تشغيل مختلفة. يضمن ذلك موثوقية و أداء حجم مُشغل المحرك المُختار.

كيفية التصنيع بنفسك و استبدال أحجام مُشغلات المحرك الكهربائي

يمكن أن يكون استبدال مُشغل المحرك مهمة ودية للقيام بها بنفسك إذا تم اتباع الخطوات التالية:

• التحضير

  التأكد من أن المُشغل الجديد هو نفس حجم المُشغل القديم. فصل توصيل تزويد الطاقة عن المحرك. ارتداء معدات الحماية الشخصية (PPE) مثل القفازات المُعزولة و النظارات).

• إزالة المُشغل القديم

  فك و إزالة المُشغل القديم من سطح التثبيت. التقاط صورة أو ملاحظة كيفية ربط الأسلاك بالمُشغل القديم. سيساعد ذلك عند ربط المُشغل الجديد.

• ربط الأسلاك بالمُشغل الجديد

  ربط الأسلاك بالمُشغل الجديد، باتباع الملاحظات أو الصورة التي تم التقاطها سابقًا. التأكد من أن الوصلات مشدودة و آمنة.

• تثبيت المُشغل الجديد

  تثبيت المُشغل الجديد باستخدام البراغي أو المسامير. التأكد من أنه مُثبت بشكل آمن و محاذي مع المحرك.

• اختبار الوصل

  فحص وصلات الأسلاك مرة أخرى قبل إعادة ربط تزويد الطاقة. التأكد من أن جميع الوصلات صحيحة و آمنة.

• إعادة ربط تزويد الطاقة

  إعادة ربط كابلات تزويد الطاقة بمُشغل المحرك.

• إغلاق الغلاف

  إغلاق أي أغطية وقائية أو أغلفة تم فتحها لاستبدال المُشغل.

• اختبار المحرك

  بدء تشغيل المحرك للتأكد من أنه يعمل بشكل سلس. في حالة وجود أي مشكلات، فصل توصيل الطاقة و فحص الوصلات و إعدادات المُشغل.

أسئلة و أجوبة

س1: كم عدد أحجام مُشغلات المحرك الكهربائي؟

ج1: لا يوجد عدد مُحدد لأحجام مُشغلات المحرك الكهربائي. يُحدد الحجم من خلال التطبيق المُحدد و متطلبات المحرك الكهربائي الذي يتم بدء تشغيله.

س2: ما هي العوامل العامة التي يجب النظر فيها عند اختيار حجم مُشغل المحرك الكهربائي؟

ج2: عند اختيار حجم مُشغل المحرك الكهربائي، خذ في الاعتبار تقييم التيار، و تقييم الجهد، و متطلبات التطبيق لضمان التوافق مع المحرك و النظام الكهربائي.

س3: ما هو أكثر أحجام مُشغلات المحرك الكهربائي شيوعًا؟

ج3: أكثر أحجام مُشغلات المحرك الكهربائي شيوعًا هو المُعيار في العديد من الصناعات. ومع ذلك، يُحدد الحجم المُحدد من خلال قدرة المحرك بالحصان و متطلبات أخرى.