سرعة دوران مروحة المحرك

أنواع سرعة دوران مروحة المحرك

المراوح هي مكونات أساسية في العديد من الآلات والأجهزة، خاصة في صناعة السيارات. وتوجد في نوعين رئيسيين: سرعة دوران مروحة محرك التيار المتردد وسرعة دوران مروحة محرك التيار المستمر.

• سرعة دوران مروحة محرك التيار المتردد

  يمكن تغيير سرعة محرك التيار المتردد عن طريق تغيير موجات الجيب باستخدام محرك التيار المتردد أو محول التردد. يجب تعديل مصدر الطاقة لكي يعمل المحرك بسلاسة عند سرعات مختلفة. بعض مزايا هذا النوع من مروحة المحرك هي البنية البسيطة، والتكلفة المنخفضة، والأداء الموثوق به. ومع ذلك، تعمل مروحة محرك التيار المتردد بسرعة ثابتة. وبالتالي، لا يمكن تعديلها للاستخدام في التطبيقات التي تتطلب سرعة متغيرة. ولهذا السبب، قد تضيع الطاقة.

• سرعة دوران مروحة محرك التيار المستمر

  يمكن التحكم في سرعة مروحة محرك التيار المستمر عن طريق ضبط الجهد والتيار المزود له. ستؤدي زيادة الجهد المزود إلى زيادة سرعة المحرك. من ناحية أخرى، فإن خفض السرعة سيقلل من سرعة المحرك. تُعد القدرة على ضبط سرعة مروحة المحرك من أهم مزايا مروحة محرك التيار المستمر. بالإضافة إلى ذلك، تعمل مروحة محرك التيار المستمر بسرعة أعلى من مروحة محرك التيار المتردد. ومع ذلك، تم تصميم محركات التيار المستمر ذات الكراتين 2 لتقديم أداء يدوم طويلاً، بينما تتناسب محركات التيار المستمر ذات الكراتين 1 مع الخيار الأكثر هدوءًا، لكنها لا تدوم طويلًا.

مواصفات وصيانة سرعة دوران مروحة المحرك

المواصفات

يمكن أن تختلف مواصفات سرعة دوران مروحة المحرك اختلافًا كبيرًا وفقًا لنوع مروحة المحرك والغرض المقصود منها. ومع ذلك، قد تشمل بعض المواصفات العامة ما يلي:

• الجهد/جهد الإمداد: يشير هذا إلى الضغط الكهربائي أو فرق الجهد المستخدم لتشغيل مروحة المحرك. يمكن أن يكون في شكل التيار المتردد (عادةً 110-220 فولت، 50-60 هرتز) أو التيار المستمر (12 فولت، 24 فولت، إلخ.).
• الطاقة/القدرة: تقيس هذا استهلاك الطاقة لمروحة المحرك، والذي يمثل عادةً بالواط (W). قد تتراوح تصنيف الطاقة لمراوح محرك التيار المستمر الصغيرة من بضع مئات من المليوات إلى عدة واط، بينما قد تتراوح من 10 واط إلى مئات الوات لمحركات مراوح محرك التيار المستمر الصناعية الكبيرة.
• السرعة/دوران في الدقيقة: يشير هذا إلى كيفية تحرك مروحة المحرك ودورانها. كما ذكرنا سابقًا، يمكن أن تتراوح سرعات محركات المروحة من عشرات إلى عدة آلاف في الدقيقة. على سبيل المثال، تبلغ سرعة دوران مروحة السقف النموذجية حوالي 300 إلى 400؛ يمكن أن تكون سرعة مروحة المحرك المحورية بين 1000 إلى 3000 دورة في الدقيقة، ويمكن أن تصل سرعة مروحة المحرك عديمة الفرشاة إلى 10000 دورة في الدقيقة أو أكثر.
• تدفق الهواء/CFM: قد يذكر بعض المصنعين هذا القياس بدلاً من السرعة. CFM (قدم مكعبة في الدقيقة) هو حجم الهواء الذي تخرجه مروحة المحرك في الدقيقة. ستختلف مخرجات CFM لمختلف مراوح المحرك حسب تصميمها. على سبيل المثال، قد يكون CFM لمروحة محرك محورية صغيرة من 10 إلى 100، بينما قد يكون CFM لمروحة محرك نفخ كبيرة 1000 أو أكثر.
• مستوى الضوضاء: تم تصميم مراوح المحرك لتقليل حدوث الضوضاء وتخفيفها. كما أن مواصفات الضوضاء يمكن أن تختلف مع تصميم مروحة المحرك واستخدامها المقصود. على سبيل المثال، قد يكون مستوى الضوضاء لمروحة محرك السقف المنزلي النموذجي مسجلاً بالديسيبل (dB) يتراوح من 30 إلى 60، بينما قد يكون مستوى الضوضاء لمروحة محرك صناعية أعلى، قل حوالي 80 إلى 90 dB. قد يذكر بعض المصنعين مستوى dB لمروحة المحرك في ورقة مواصفاتها.

الصيانة

يمكن أن تأتي صيانة محرك المروحة بأشكال عديدة اعتمادًا على نوع المحرك. ومع ذلك، تنطبق بعض الممارسات العامة بغض النظر عن نوع مروحة المحرك أو الشركة المصنعة.

• التنظيف والتغبير المنتظم: هذا هو الشكل الأساسي للصيانة، إلا أن العديد من الناس لا يعتبرونه أمرًا مهمًا. من المهم تنظيف وتغبير أسطح مروحة المحرك بانتظام. سيمنع ذلك تراكم الأوساخ والغبار داخل المحرك مما قد يسد المكونات ويؤثر على الأداء والعمر الإفتراضي.
• التزييت: قم بتزييت الأجزاء المتحركة مثل المحامل والعمدان بانتظام. هذا مهم بشكل خاص للمحركات القديمة التيار المستمر مع المحركات التقليدية بالفرش. يقلل التزييت من التوتر والاحتكاك والضوضاء، وسوف يحسن من كفاءة تشغيل مروحة المحرك وعمرها الإفتراضي.
• الحفاظ على تهوية مناسبة: تأكد من أن محيط مروحة المحرك ليس شديد الحرارة أو يفتقر للأكسجين. يمكن أن تؤدي التهوية الضعيفة إلى ارتفاع درجة الحرارة. يمكن أن يؤدي أيضًا إلى إجهاد مروحة المحرك أثناء عملها لضخ المزيد من الهواء للحفاظ على بيئة قابلة للتنفس. يمكن تقليل مشاكل المروحة المحتملة وارتفاع درجة الحرارة بشكل كبير من خلال ضمان تهوية مناسبة.

سيناريوهات استخدام سرعة دوران مروحة المحرك

• الأجهزة المنزلية

  تستخدم مراوح التبريد داخل علب الكمبيوتر مراوح محركات 12 فولت ذات سرعات دوران محددة. عادةً ما تعمل عند 800-1200 دورة في الدقيقة. قد تزيد مبردات وحدة المعالجة المركزية القوية، حوالي 1500-2500.

• السيارات

  تستخدم المركبات سرعات دوران مروحة محرك التيار المستمر تتراوح بين 1000 و 6000. عادةً ما تدور مراوح حجرة المحرك، التي تُعرف أيضًا باسم مراوح تبريد المشعات، بين 3000 إلى 5000 دورة في الدقيقة. عادةً ما تدور مراوح تهوية المقصورة عند حوالي 1000-3000 دورة في الدقيقة. قد يكون لدى شواحن توربين السيارات عالية الأداء سرعات دوران تصل إلى 60000 دورة في الدقيقة.

• التطبيقات الصناعية

  تختلف سرعات دوران مروحة محرك التيار المستمر في المصانع وورش العمل حسب الغرض. عادةً ما تعمل مراوح العادم عند حوالي 2000-4000 دورة في الدقيقة. قد يكون لدى المستودعات المبردة مراوح تبريد تدور عند 1000-3000 دورة في الدقيقة. تحتوي وحدات فصل الهواء، مثل أنظمة إنتاج الأكسجين، على مراوح تعمل عند 5000-10000 دورة في الدقيقة.

• الزراعة

  تُبقي البيوت الزجاجية النباتات على قيد الحياة باستخدام مراوح محركات 12 فولت تعمل عند 3000-6000 دورة في الدقيقة. قد تعمل تلك الخاصة بإنتاج حبوب اللقاح عند 6000-12000 دورة في الدقيقة. قد يكون لدى مراوح تهوية الماشية سرعة من 2000 إلى 6000 دورة في الدقيقة. تحتوي الإسطبلات المبردة على مراوح تعمل عند 3000-5000 دورة في الدقيقة.

• الطيران والفضاء الجوي

  في الطائرات، تعتمد سرعة دوران مروحة المحرك على الوظيفة. عادةً ما تدور مراوح تبريد المقصورة عند 8000-10000 دورة في الدقيقة. بينما يمكن أن تصل سرعة دوران محرك النفاث إلى 10000 إلى 20000 دورة في الدقيقة أو أكثر.

• البحرية

  تستخدم بعض السفن أو الغواصات مراوح محرك التيار المستمر. تختلف سرعتها حسب الوظيفة والحجم. تعمل بعض مراوح التهوية عند 3000-5000 دورة في الدقيقة. يمكن أن تصل مراوح التبريد للحجرات المبردة إلى 6000-10000 دورة في الدقيقة.

• الأجهزة الطبية

  تحتوي الأجهزة الطبية، مثل أجهزة التنفس الصناعي وأجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي، أيضًا على مراوح محرك لتبريد الآلات. عادةً ما تدور عند 5000-8000 دورة في الدقيقة. تحتوي بعض أجهزة التنفس المحمولة على مراوح تدور بسرعة تصل إلى 16000 دورة في الدقيقة.

كيفية اختيار سرعة دوران مروحة المحرك

عند اختيار سرعة دوران مروحة المحرك، من الضروري تحديد متطلبات التطبيق أولاً. يمكن لاحتياجات التطبيق تحديد المعلمات مثل تصميم المروحة، والمواد، ومستوى الضوضاء، واستهلاك الطاقة، وضغط الهواء، والجهد، وتدفق الهواء، ونوع المحمل، والعزل من الطقس.

يمكن أن يكون غلاف المروحة مصنوعًا من المعدن الصلب أو من سبيكة قوية وخفيفة الوزن، مثل مزيج الألومنيوم والمغنيسيوم، لتقليل الوزن الكلي. بالنسبة للبيئات الصاخبة مثل المصانع، سيكون لدى المروحة ذات التصميم التوربيني المزيد من قنوات الهواء لتحرك أكبر. هذا يخلق المزيد من الضوضاء، وهو أمر مقبول في المصنع. ومع ذلك، بالنسبة للمساحة الأكثر هدوءًا مثل المكتب، تُفضل المروحة 120 مم بسبب حجمها ومستوى الضوضاء المنخفض. تميل المراوح الأصغر إلى أن تكون أكثر ضوضاءً بسبب حجمها.

تتمتع سرعات دوران مروحة محرك التيار المتردد الأصغر بعدد أقل من الشفرات والقنوات التي يمكن أن يمر من خلالها الهواء. لزيادة سرعات دورانها في الدقيقة وتلبية متطلبات تدفق الهواء الدنيا، يضيف المصنعون المزيد من الشفرات إلى المروحة. على سبيل المثال، تتمتع المروحة 40 مم بـ 5 شفرات، بينما تتمتع المروحة 80 مم بـ 7 شفرات. يعني المزيد من الشفرات تقليل الاضطرابات وركوب أكثر سلاسة، مما يخلق مروحة أكثر هدوءًا. نظرًا لأنها أصغر حجمًا، يجب على المروحة 40 مم العمل بشكل أكثر صعوبة وبسرعة أكبر، مما قد يؤدي إلى المزيد من الضوضاء للمستخدمين.

يُرتبط استهلاك الطاقة بشكل مباشر بالفولت الذي تحتاجه مروحة المحرك للعمل. ستستخدم سرعة دوران مروحة المحرك الأعلى المزيد من الفولت. ومع ذلك، نظرًا لأن المراوح الأكبر حجمًا تحتوي على المزيد من الشفرات والقنوات، فلن تحتاج إلى سرعة دوران عالية للغاية لدفع الهواء للخارج. على سبيل المثال، تستخدم مروحة 80 مم 12 فولت، وتستخدم مروحة 120 مم 12 إلى 13.8 فولت، وتستخدم مروحة 140 مم 15 فولت.

ستحتاج المراوح المصممة لنقل أجزاء الآلات الثقيلة إلى عوازل أثقل للطقس لمنع الغبار والحطام. ومع ذلك، لا تحتاج المراوح ذات الخدمة الخفيفة التي تدعم الصدر والحدائق الحيوانية إلى عوازل ثقيلة بداخلها لأن احتمالية دخول الغبار والحطام أقل.

عند البحث عن مورد أو الشركة المصنعة، تأكد من قدرته على توفير جميع أحجام وأنواع المراوح لتلبية احتياجات التطبيقات المتنوعة. تُعد أغطية المراوح القوية والمتينة والخفيفة الوزن ضرورية في صناعة السيارات بسبب الاهتزاز الناتج عن حركة السيارات. هناك حاجة فورية إلى عزل قوي للطقس بسبب التعرض للمطر والغبار على الطريق. ستحتاج أجهزة الثدي إلى مروحة أخف وزنًا لأن الثدي ليس جزءًا متحركًا.

أسئلة وأجوبة حول سرعة دوران مروحة المحرك

س1: هل تعني السرعة العالية في الدقيقة أن المروحة ستكون أثقل؟

ج1: لا، لا يعني ارتفاع RPM أن المروحة ستكون أثقل. في هذه الحالة، تعني سرعة دوران عالية في الدقيقة أن المروحة ستتحرك بشكل أسرع. وزن المروحة مستقل عن RPM. يمكن أن تكون المروحة ذات سرعة دوران عالية في الدقيقة وتصميم خفيف الوزن أو وزن ثقيل بسرعة دوران منخفضة في الدقيقة.

س2: ما الذي يسبب ارتفاع سرعة دوران المروحة؟

ج2: نوع محرك المروحة وإمداد الجهد هما سبب شائع لارتفاع RPM. إذا كانت المروحة تعمل على طاقة التيار المتردد، فمن المحتمل أن يكون لديها سرعة دوران عالية في الدقيقة. في معظم الحالات، سيعمل محرك التيار المتردد عند حوالي 3600 دورة في الدقيقة. سبب شائع آخر لارتفاع RPM هو نوع المحرك. تتمتع محركات التيار المستمر عديمة الفرشاة بسرعة دوران أعلى في الدقيقة من غيرها.

س3: هل تجعل سرعة المروحة الغرفة أكثر برودة؟

ج3: يمكن لتصميم ريش علوي عالي السرعة دوران في الدقيقة توزيع المزيد من الهواء، مما يجعل الغرفة تبدو أكثر برودة. ومع ذلك، فإن تصميم محرك المروحة وكيفية قطعها للهواء لهما أهمية أيضًا. قد تدور المروحة ذات عدد الريش العالي والريش الصغيرة بسرعة عالية، لكنها لن تحرك كمية كافية من الهواء لجعل الغرفة باردة.

س4: هل يمكن أن تلحق سرعة دوران عالية في الدقيقة الضرر بمروحة السقف؟

ج4: في بعض الحالات، يمكن أن يؤدي تشغيل السقف بسرعة عالية إلى حدوث تآكل وتلف. هذا يرجع في الغالب إلى الاحتكاك في أجزاء المحرك. إذا لم يتم تصميم مروحة السقف لتحمل سرعة دوران عالية في الدقيقة، فقد تتلف بمرور الوقت.

س5: ما هي بعض فوائد مروحة السقف ذات سرعة دوران عالية في الدقيقة؟

ج5: يمكن لمروحة السقف ذات سرعة دوران عالية في الدقيقة تبريد مساحة بشكل أسرع. كما أنها توزع المزيد من الهواء وتستخدم طاقة أقل للقيام بذلك. يمكن لبعض الطرز ذات سرعة دوران عالية في الدقيقة أن تدوم من 10 إلى 15 عامًا دون الحاجة إلى استبدالها.