تجربة ميدانية: اختبار مروحة العادم في مصنع أسمنت
مصنع أسمنت في شاندونغ زوَّد مروحة عادم مبرِّد الكلينكر فيه بمحرِّك تزامني ذو مغناطيس دائم للاستخدامات الصناعية، ووضعه بجوار غرفة محركات التردد المتغير التي كانت تُفعِّل حماية المحرِّك القديم مرتين شهريًّا. وعمل محرِّك التزامن ذا المغناطيس الدائم للاستخدامات الصناعية دون انقطاعٍ أو تشغيلٍ غير مقصودٍ طوال فترة ستة أشهر، بينما واصلت المروحة الحثيَّة المجاورة تسجيل أحداث التداخل. ولحظ غرفة التحكم هذا الفرق منذ الوردية الأولى، لأن شاشة الإنذارات توقَّفت عن الامتلاء بالأعطال العابرة. وأبلغ مصنع فولاذي عن نفس النمط بعد تركيب محرِّك تزامني ذي مغناطيس دائم للاستخدامات الصناعية على مروحة سحب الغبار داخل ورشة الدرفلة. وأشار قائد الفريق الكهربائي إلى أن وحدة المغناطيس الدائم حافظت على السرعة خلال هبوط جهد ناجم عن حمل لحام كان قد تسبَّب في توقف المحرِّك السابق. أما الموقع الثالث، وهو مصنع كيميائي، فقد لاحظ استقرارًا أكبر في تحكُّم المروحة أثناء حمل قوس كهربائي قريب، كان يُحدث اهتزازًا في الحلقة التحكمية بأكملها من قبل. وبعدها صرَّح قائد الموثوقية في المصنع أن مروحة المغناطيس الدائم كانت أول جهاز في المصنع يتوقَّف عن إصدار بلاغات التداخل. وانضم مصنعان آخران إلى التجربة في السنة التالية: أحدهما على مروحة التلبيد، والآخر على مروحة العادم الخاصة بتجميع الكرات، وكلاهما تخلَّص من سجلات التداخل القديمة تمامًا. وتؤدي هاتان المروحتان الآن نفس المهمة، لكن مع سجلي انقطاع مختلفين.

خطر انقطاع التشغيل الناتج عن التداخل في موقع صناعي مشحون بالضوضاء
المواقع الصناعية مليئة بالضوضاء: محركات التردد المتغير، وآلات اللحام، والمفاتيح الكهربائية المغناطيسية، وأفران القوس الكهربائي تُدخل تذبذبات تشويهية ونبضات كهربائية قصيرة المدى على شبكة التغذية. وتصل هذه الضوضاء فجأةً دون سابق إنذار، وتنتقل عبر كل موصل مشترك، لِيُصبح أي نقطة ضعفٍ في أي مكان مصدر إزعاجٍ يمتد إلى الموقع بأكمله. أما المحرك القياسي المزوَّد بواحدة تحكم منفصلة، فهو معرَّض للتداخل عند كل وصلة كابل، ما يؤدي إلى انقطاع تشغيل وحدة التحكم أو تشويش إشارة السرعة. والنتيجة المحتملة هي توقف المروحة بشكل غير مخطط له أثناء عملية حرجة. ENNENG يُجيب على هذا التصميم المتكامل لمotor متزامن مغناطيسي دائم (PMSM) للمراوح الصناعية، حيث يتطابق الدوار مع المحرك، وبالتالي تُضبط هوامش الضوضاء في المصنع وليس في الموقع. وتنخفض المخاطر بمجرد تشغيل محرك PMSM للمراوح الصناعية وفقًا لملف التداخل الخاص بالموقع، لأن النقاط الضعيفة تُكتشف قبل أن يبدأ المروحة في تحمل حمل العملية. كما توفر شركة إينينغ مجموعة كابلات محمية مع محرك PMSM للمراوح الصناعية، لضمان ألا تُعاد إدخال الضوضاء التي أزالها التصميم أثناء التركيب. أما الخطر الثاني فهو استخدام محرك غير مناسب يتصادم مع الدوار، وهو ما يحدث غالبًا عند استخدام محول عام مع آلة ذات مغناطيس دائم.

الأسباب التقنية التي تجعل المحرك المتزامن المغناطيسي الدائم (PMSM) للمراوح الصناعية مقاومًا للضوضاء
محرّك سنكروني ذو مغناطيس دائم لمراوح صناعية يحسّن مقاومته للتداخل لأن روتوره المزود بالمغناطيس الدائم لا يحتوي على حلقات انزلاق أو فُرَش تلتقط الضوضاء، كما أن وصلة المشفر قصيرة ومحمية داخل الوحدة. وفي حالة قياسية في مصنع أسمنت، حافظ محرّك إينينغ السنكروني ذا المغناطيس الدائم لمراوح صناعية على السرعة ضمن هامش ٠,٥٪ أثناء هبوط جهد التغذية بنسبة ١٥٪، بينما انحرفت سرعة المروحة الحثية القديمة بنسبة ٤٪ وتوقفت عن العمل.
|
الحالة
|
مروحة حثية + محول تردد متغير
|
محرّك إينينغ السنكروني ذا المغناطيس الدائم لمراوح صناعية
|
|
انحراف السرعة أثناء هبوط الجهد بنسبة ١٥٪
|
حوالي ٤٪
|
ضمن ٠,٥٪
|
|
عدد حالات التوقف العرضي شهريًّا
|
حوالي 2
|
0
|
|
تعرّض وصلة المشفر
|
خارجية وطويلة
|
داخلية ومحمية
|
|
الحساسية التوافقية
|
عالي
|
أقل
|
|
استقرار التحكم
|
عادل
|
قوية
|
يستفيد محرك التزامن ذو المغناطيس الدائم (PMSM) لمراوح الصناعية أيضًا من الترتيب المباشر، الذي يلغي علبة التروس واهتزازها الذي كان يتسبب في هز كابلات المستشعرات. محركات إينينغ منخفضة السرعة محركات المغناطيس الدائم تضع الدوار عند مركز المروحة، لذا يكون حلقة التحكم مشدودة وهامش مقاومة التداخل أوسع. ونتيجة استخدام محرك التزامن ذو المغناطيس الدائم (PMSM) لمراوح الصناعية هي تقليل حالات التشغيل الخاطئ، واستقرار تدفق الهواء، وانخفاض وقت التوقف أثناء الأحداث الكهرومغناطيسية. وتلك المواقع التي تُجري خريطة التداخل قبل التشغيل عادةً ما تحصل على المكاسب منذ اليوم الأول، لأن المحرك يكون قد تم ضبطه مسبقًا وفق الاضطرابات المسجلة. وتُوثِّق شركة إينينغ هامش الحماية من التداخل في تقرير الاختبار، ليتمكن المصنع من رؤية الهامش المتاح مقارنةً بحدود معيار آي إي سي ٦١٠٠٠ قبل القبول. كما أن الدوار الدائم للمحرك ذي القيادة المباشرة يتفادى الرنين الذي كانت تُحدثه الحزام أو الترس عند سرعات معينة، والذي كان يظهر عادةً كنبرة في إشارة التحكم.
معايير التوافق الكهرومغناطيسي الموثوقة لمحركات المراوح
تحدد المعايير بيئة الضوضاء. وتحدد سلسلة معايير الآي إي سي 61000 حدود التوافق الكهرومغناطيسي التي يجب أن تفي بها محركات التزامن ذات المغناطيس الدائم المستخدمة في المراوح الصناعية في الموقع. ويغطي المعيار الآي إي سي 60034-1 الاختبارات العامة للمحركات، بما في ذلك فحوصات المناعة. ويحدد معيار الآي إي إي إي 519 الحد الأقصى للتوافقيات التي تُحقن عائدًا إلى مصدر التغذية، وهي مسألة بالغة الأهمية عندما يقع محرك المروحة بالقرب من أحمال حساسة. وتوجّه معايير الآي إس أو 10816 الحدود المسموحة للاهتزازات، لأن الاهتزاز الميكانيكي يؤثر على إشارات التحكم. وتوفّر هذه المراجع لفريق التشغيل أساسًا موضوعيًّا لاعتماد أو رفض النظام بدلًا من الاعتماد على التخمين، كما تتيح للمصنع مقارنة عرضَيْ مروحتين باستخدام مقياس واحد موحد للمناعة. وتدرج شركة إن نِنْغ حدود الاختبار في ورقة المواصفات الفنية، مما يمكّن المشتري من التحقق من الادعاء دون الحاجة لزيارة مختبر.
مسح عملي للتوافق الكهرومغناطيسي لمُحرّك التزامن ذي المغناطيس الدائم المستخدم في المراوح الصناعية
ابدأ مشروع مُحرّك التزامن ذي المغناطيس الدائم المستخدم في المراوح الصناعية بإجراء مسح كهرومغناطيسي ميداني، تسجّل فيه الانخفاضات والارتفاعات المفاجئة والمحتوى التوافقي عند لوحة المروحة لمدة أسبوعٍ واحد. اطلب ENNENG لتوافق القيادة مع هذا الملف الشخصي، ولتأكيد تصنيف مقاومة التداخل في تقرير الاختبار. وينبغي أن تتضمّن برامج المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم لمحطات التهوية الصناعية اختبار تشغيل يعيد تشغيل اضطرابات التسجيل ويتحقّق من ثبات السرعة. احتفظ بملف المسح، لأن الجهاز المجاور التالي سيغيّر صورة الضوضاء. درّب غرفة التحكم على قراءة سجل إنذارات القيادة، حتى لا يُخلَط بين العطل الحقيقي والانقطاع المؤقت، وينخفض عدد الانقطاعات الخاطئة إلى الصفر خلال الشهر الأول من التشغيل، وبذلك تحتفظ المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم لمحطات التهوية الصناعية بسجلٍّ نظيفٍ خالٍ من الأعطال. ويسمح مراجعة سجل الإنذارات شهريًّا باكتشاف مصدر ضوضاء جديد في وقت مبكّر، لأن جهازًا قريبًا سيغيّر صورة الموقع تدريجيًّا مع مرور الزمن. وتوصي شركة ENNENG بإعادة إجراء المسح في كل مرة يتم فيها تركيب محرك كبير ضمن مسافة عشرين مترًا من المروحة، للحفاظ على عدد الانقطاعات الخاطئة عند الصفر. أما الموقع الذي يعامل المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم لمحطات التهوية الصناعية كأصلٍ مقاسٍ بدلًا من قطعة غيار جاهزة للتركيب، فيحافظ على خلو سجل التداخل طوال حملة الإنتاج بأكملها. كما تُحدّد شركة ENNENG هامش مقاومة التداخل المسجّل لكل مروحة، بحيث يقارن المسح التالي بالأساس الأصلي بدلًا من التخمين.

اتصل بـ ENNENG
إذا كنت تقيّم محركات المغناطيس الدائم التجارية للبيع وتحتاج إلى حل محرك مهندس يضمن الكفاءة والمتانة، فإن شركة إينينج شريكك الموثوق به. اتصل بشركة إينينج اليوم .تحدث إلى فريقنا الهندسي التقني لتتلقى اقتراحًا مخصصًا للنظام المحرك.
-
واتساب: +٨٦ ١٨٥٦٢٧٨٠٢٢٨
-
البريد الإلكتروني: [email protected]
-
الموقع الإلكتروني: global.ennengmotor.com
الأسئلة الشائعة
س: لماذا يكون محرك المروحة بالمغناطيس الدائم أكثر مقاومةً للتداخل؟
أ: محرك التزامن بالمغناطيس الدائم (PMSM) للمراوح الصناعية يتمتع بمقاومة أعلى للتداخل لأن الدوار لا يحتوي على فُرَشٍ أو حلقات انزلاقٍ يمكنها التقاط الضوضاء، كما أن إشارة تغذية عكس السرعة تمر عبر رابط مدرّع قصير داخل الوحدة. وقد تم ضبط المحرك المدمج مع الدوار في المصنع، لذا فإن هامش التحمّل أمام الضوضاء معروف مسبقًا قبل التركيب. كما أن تصميم القيادة المباشرة يلغي اهتزاز علبة التروس الذي كان يُسبب اضطرابًا في كابلات المستشعرات. وتؤكد شركة ENNENG تصنيف درجة الحماية من التداخل في تقرير الاختبار.
س: هل ستستمر المروحة في الدوران أثناء انخفاض جهد التغذية؟
أ: في حالة مصنع الأسمنت التي تم قياسها، حافظ محرك التيار المتردد ذو المغناطيس الدائم من شركة إينينغ (ENNENG PMSM) الخاص بالمراوح الصناعية على السرعة ضمن نسبة ٠٫٥ في المئة أثناء انخفاض جهد التغذية بنسبة ١٥ في المئة، بينما انحرفت المروحة القديمة ذات التحريض بمقدار ٤ في المئة وانقطعت. ويحافظ روتور المغناطيس الدائم على العزم لأن مجاله ثابت وليس مُستحثًا، وبالتالي لا يؤدي انخفاض الجهد إلى انهيار نقطة السحب القصوى. وتوصي شركة إينينغ باختبار تشغيلي يعيد تشغيل الانخفاضات المسجلة في الموقع. والمروحة المستقرة تعني استمرار تدفق العملية خلال الحدث.
س: كيف يتم إثبات خلو النظام من التداخل قبل التسليم؟
أ: يبدأ الإثبات بإجراء مسح كهرومغناطيسي لمدة أسبوع واحد عند لوحة التحكم الخاصة بالمروحة، لتسجيل حالات انخفاض الجهد (sags) وارتفاعه (swells) والتشويش التوافقي (harmonics) التي سيتعرض لها محرك التيار المتردد ذو المغناطيس الدائم الخاص بالمراوح الصناعية. وبعد ذلك، تقوم شركة إينينغ بإعادة تشغيل تلك الاضطرابات في اختبار التشغيل والتحقق من استقرار السرعة وبقاء مؤشرات الإنذار نظيفة. كما يُستخدم ملف المسح أيضًا كمرجع أساسي للجهاز التالي الذي سيُركَّب في الجوار. ويعتمد المصنع عند التسليم شهادة موثَّقة تؤكد اجتياز الاختبار ضمن حدود معيار الآي إي سي ٦١٠٠٠ (IEC 61000).