لماذا يقلل محرك الكفاءة من الفئة IE4 بشكل فعّال من خسارة القدرة العكسية في نظام تزويد الطاقة للإنتاج الصناعي

تجربة ميدانية: مكاسب في معامل القدرة في مصنع بثق بجيانغسو

استبدلت مصنع لبثق البلاستيك في جيانغسو ستة محركات خطية من الفئة IE2 بوحدات دائمة المغناطيس من شركة إينينغ مصنفة كمحركات كفاءة IE4. وارتفع معامل القدرة في الموقع من ٠,٨٢ إلى ٠,٩٣ خلال أسبوع واحد، وانخفضت رسوم القدرة التفاعلية في الفاتورة الشهرية بنسبة ملحوظة. وأبلغ مصنع قطع غيار السيارات عن نفس النتيجة بعد تركيب محرك كفاءة IE4 على ضاغط الهواء الرئيسي لديه. وأشار مهندس المصنع إلى أن بنك المكثفات، الذي كان يُفعَّل طوال اليوم سابقًا، صار هادئًا لأن محرك كفاءة IE4 يستهلك تيارًا مغنطيسيًّا أقل. أما الموقع الثالث، وهو مصنع ورق، فقد حقق نفس الفائدة على مضخة المخزون دون الحاجة إلى تركيب أي معدات تصحيح جديدة، وذلك باستخدام محرك كفاءة IE4 بديلاً مباشرًا. كما أدّى ترقية محرك كفاءة IE4 إلى خفض درجة حرارة المحول في موقع المصنع البلاستيكي، ما سجّله الفريق الكهربائي كفائدة إضافية على مخطط التغذية. وبعد ذلك، نسّق الموقع نفسه هذا الأسلوب في أبراج التبريد، حيث ظهرت نفس الزيادة في معامل القدرة خلال أيام. والآن يراقب كلا المصنعين هذا المعامل شهريًّا، لأن التوفير يصبح ثابتًا بمجرد اختفاء التيار المغنطيسي.

خَطَرُ الدَّفْعِ لِلْقُدْرَةِ الانْعِكَاسِيَّةِ الَّتِي لَا يُمْكِنُكَ رُؤْيَتُهَا

التَّكْلِفَةُ المُخْفَاةُ فِي أَكْثَرِ المَصَانِعِ هِيَ القُدْرَةُ الانْعِكَاسِيَّةُ، وَلَيْسَ فَقَطْ الطَّاقَةُ الفَعَّالَةُ. فَالمُحَرِّكُ القَدِيمُ يَسْحَبُ تِيَارًا مُغْنَاطِيسِيًّا تَفْرُضُ عَلَيْهِ شَرِكَةُ التَّوْفِيرِ غَرَامَةً عَلَى عَوَامِلِ القُدْرَةِ، وَيَظَلُّ المُحَرِّكُ القِيَاسِيُّ مِنْ فِئَةِ IE3 يَتْرُكُ فَجْوَةً. وَتَظْهَرُ هَذِهِ الفَجْوَةُ فَقَطْ عَلَى خَطِّ القُدْرَةِ الانْعِكَاسِيَّةِ، الَّذِي تُخْفِيهِ أَكْثَرُ لَوَحَاتِ التَّحَكُّمِ افْتِرَاضِيًّا. وَالخَطَرُ هُوَ دَفْعُ ثَمَنِ تِيَارٍ لَا يُنْجِزُ شَيْئًا سِوَى تَسْخِينِ الكَابِلَاتِ. ENNENG يُجِيبُ عَنْ هَذَا بِمُحَرِّكٍ ذِي دَوَّارٍ مَغْنَاطِيسِيٍّ دَائِمٍ لَا يَحْتَاجُ إِلَى تِيَارٍ مُغْنَاطِيسِيٍّ تَقْرِيبًا، لِذَلِكَ يَتَصَرَّفُ مُحَرِّكُ الكَفَاءَةِ مِنْ فِئَةِ IE4 كَحِمْلٍ قَرِيبٍ جِدًّا مِنَ الوَحْدَةِ. وَعِنْدَ تَحْدِيدِ حَجْمِ مُحَرِّكِ الكَفَاءَةِ مِنْ فِئَةِ IE4 وَفْقَ المَهَامِ الفِعْلِيَّةِ، يَزُولُ التِّيَارُ المُغْنَاطِيسِيُّ الَّذِي تُفْرَضُ عَلَيْهِ الغَرَامَاتُ، لِذَلِكَ يَكُونُ المَكْسَبُ مُبَاشِرًا. وَيَنْخَفِضُ الخَطَرُ إِلَى قَرِيبٍ جِدًّا مِنَ الصِّفْرِ بَعْدَ تَحْدِيدِ الحَجْمِ وَفْقَ المَهَامِ الفِعْلِيَّةِ، لِأَنَّ الوَفْرَ يَظْهَرُ فِي أَوَّلِ فَاتُورَةٍ تَتَعَلَّقُ بِعَوَامِلِ القُدْرَةِ. وَأَحْيَانًا يَشُكُّ قِسْمُ الاشْتِرَاءِ فِي هَذِهِ الزَّعْمَةِ حَتَّى تَصِلَ الفَاتُورَةُ، وَلِذَلِكَ تُوَفِّرُ شَرِكَةُ ENNENG مَلَفَّ السَّجِّلِ المُقَارِنِ (قَبْلَ وَبَعْدَ) مَعَ كُلِّ طَلَبِيَّةٍ.

السبب التقني الذي يجعل محرك كفاءة IE4 يقلل الفقد الاستعيادي

يقلل محرك كفاءة IE4 الفقد الاستعيادي لأن دوار المغناطيس الدائم يولّد مجاله الخاص، وبالتالي فإن الستاتور يسحب تيارًا يكون طوره تقريبًا متماثلًا مع جهد التغذية. وفي حالة قياس فعلية، حقق وحدة محرك ENNENG بكفاءة IE4 عامل قدر ازاحي يفوق 0.98 عند نصف الحمل، بينما بقي المحرك الحثي القديم قرب 0.83. ENNENG وحدات السلسلة TYB تتراوح قدرتها من 0.55 كيلوواط إلى 2500 كيلوواط، وهي مزوَّدة بغلاف حماية IP55 وعازل من الفئة F.

محرّك بكفاءة من الفئة IE4 يقلّل أيضًا من حمل الكابلات والمحوِّلات، لأن انخفاض التيار يعني انخفاض هبوط الجهد عبر المنشأة. وحدات إينينغ ذات القيادة المباشرة وبسرعة منخفضة تزيل علبة التروس، ما يزيل مسار خسارة إضافيًّا في سلسلة التوريد. ونتيجة استخدام محرّك كفاءة من الفئة IE4 هي خسارة أقل، ولوحة تحكم أبرد، وهامش سعة إضافي لتركيب آلات جديدة على نفس الخط التغذوي. ويحافظ محرّك كفاءة من الفئة IE4 على هذه الميزة عبر كامل نطاق السرعات، وليس فقط عند النقطة الاسمية، لأن المجال المغنطيسي الدائم لا يضعف مع التحميل. وتبيّن المواقع التي تسجّل معامل القدرة قبل وبعد التركيب أن العائد على استثمار محرّك كفاءة من الفئة IE4 يكون أسرع مما توحي به وحدها وفورات الطاقة. والقياسات الواردة في الجدول مستمدة من تشغيلٍ دام ٢٠٠ ساعة باستخدام محلّل جودة طاقة على المدخل، لذا فإن الأرقام تعكس أداء جهاز فعلي قيد التشغيل، وليس مجرد بيان تقني من كتالوج. وتُسجّل شركة إينينغ معامل القدرة الإزاحي عند عدة نقاط تحميل لكل وحدة تُرسلها، ما يسمح للمشتري برؤية المنحنى قبل الشراء. كما أن السعة المحرَّرة تؤخّر الحاجة إلى ترقية المحوِّل التالي، وهي وفورات رأسمالية نادرًا ما تظهر في جداول العائد البسيطة. وكثيرًا ما يكتشف معظم المصانع هذا الهامش الإضافي بعد الترقية، حين يتناسب التوسّع المخطط له مع الخط التغذوي الحالي دون الحاجة إلى محطة فرعية جديدة.

المعايير الرسمية للمحركات ذات الكفاءة من الفئة IE4 وجودة الطاقة

تحدد المعايير الفوائد. فمعيار الآي إي سي 60034-30-1 يعرّف الفئة IE4 على أنها فئة مستقلة وأعلى مستوىً من الفئة IE3، وبالتالي يمكن التحقق من ادعاء كفاءة المحرك من الفئة IE4. أما معيار الآي إي سي 60034-1 فيحدد طريقة الاختبار الخاصة بكفاءة المحرك وفقدان الطاقة. ويوضّح معيار الآي تريبل يو آي إي إي 141 مفهوم تصحيح معامل القدرة والتكاليف الناتجة عن التيار الاسترجاعي، وهو بالضبط ما تقلّله محركات الفئة IE4 بكفاءة عالية. كما يطلب معيار الآي إس أو 50001 من المنشآت تتبع جودة الطاقة، لذا فإن تحسُّن معامل القدرة يدعم التقرير الخاص بالطاقة. كما أن إجراء اختبار موثَّق لمحرك من الفئة IE4 يحقّق شرط الحوافز التي تقدّمها شركات توزيع الكهرباء لمعدات الكفاءة العالية، ما يوفّر مصدر توفير إضافي. وبما أن أنظمة الشبكة المحلية تفرض عقوبات متزايدة على انخفاض معامل القدرة، فإن اعتماد محرك من الفئة IE4 مبكراً يحمي المنشأة من ارتفاع مستقبلي في أسعار الكهرباء. وهذه المراجع تحوّل ادعاءً غامضاً حول الطاقة إلى بند قابل للقياس والمراجعة.

دراسة عملية لجودة الطاقة بالنسبة لمحرك من الفئة IE4 بكفاءة عالية

ابدأ دراسةً لمotor كفاءة من الفئة IE4 باستخدام مسجل جودة الطاقة عند التغذية لمدة أسبوعٍ واحد، لتسجيل معامل القدرة والطلب على القدرة العكسية. اطلب ENNENG تحديد حجم وحدة المغناطيس الدائم استنادًا إلى الحمل المقاس، وليس القيمة المذكورة على اللوحة التعريفية، والتحقق من معامل القدرة الإزاحي في تقرير الاختبار. ويجب أن يشمل برنامج محرك الكفاءة من الفئة IE4 قراءةً لمعامل القدرة قبل وبعد التركيب، وكذلك التحقق من إمكانية تخفيض حجم مجموعة المكثفات. ويجب الاحتفاظ ببيانات جهاز التسجيل في الملف، لأن جهة التدقيق التابعة للشركة الموردة للطاقة ستطلبها. ويجب أن يوضع سجل محرك الكفاءة من الفئة IE4 بجانب مخطط التغذية الكهربائية لمراجعته. وينبغي تدريب الفريق الكهربائي على قراءة معامل القدرة، كي يُدافع عن فائدة محرك الكفاءة من الفئة IE4 أثناء مراجعة التعريفة القادمة. ومحرك الكفاءة من الفئة IE4 الذي تم تركيبه استنادًا إلى بيانات التسجيل يتفوق على محرك عالي الكفاءة عامٍّ مركَّب على نفس خط التغذية، لأن مجال التشغيل يكون مُتناسقًا مع الحمل الفعلي. أما إعادة التسجيل ربع السنوية فهي تكشف أي انحراف في شكل الحمل، إذ قد يؤدي تغيُّر طبيعة التشغيل إلى عودة معامل القدرة تدريجيًّا نحو القيمة القديمة إذا كان المحرك أكبر من الحاجة. وتوصي شركة ENNENG بإجراء التسجيل في نفس الساعة يوميًّا للحفاظ على اتساق المقارنة طوال الأسبوع.

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]
• هاتف: +٨٦ ٥٣٢ ٦٦٠٠٠٥٥٩

الأسئلة الشائعة

س: هل سيُلغي محرك الكفاءة من الدرجة الرابعة (IE4) الحاجة إلى مجموعات المكثفات؟

أ: في كثيرٍ من الحالات، يقلّل محرك الكفاءة من الدرجة الرابعة (IE4) الحاجةَ إلى مجموعات المكثفات بشكلٍ كبير، لأنّ الدوار المغناطيسي الدائم لا يستهلك تقريبًا أي تيارٍ مغنطِسٍ، ويحقّق معامل قدرة إزاحي عالٍ بذاته. وغالبًا ما تُحوِّل المواقع التي تُركَّب فيها محركات كفاءة من الدرجة الرابعة (IE4) مجموعات المكثفات إلى وضع التحكُّم اليدوي أو تتوقف عن استخدامها تمامًا، مما يقلّل الصيانة وارتداء المفاتيح الكهربائية. ويعتمد مقدار التخفيض المحدَّد على خليط الأحمال، ولذلك توصي شركة ENNENG بتسجيل القراءات قبل وبعد التركيب باستخدام جهاز تسجيل آلي. كما أنّ حجم مجموعة المكثفات الأصغر يعني انخفاض حالات الانقطاع غير المقصود أثناء التشغيل والإيقاف.

س: كم هي سرعة ظهور التوفير في القدرة العكسية؟

أ: يظهر التوفير في الفاتورة الأولى بعد تشغيل محرك الكفاءة من الدرجة IE4، لأن معامل القدرة يتحسن فورما تحمّل الوحدة. ولاحظت مصنع بلاستيك انخفاض الغرامة خلال أسبوع واحد فقط، بعد أن توقف بنك المكثفات عن الدوران. ويقل استهلاك القدرة العكسية لأن تيار الساكن يتزامن مع الجهد، وبالتالي تسجّل شركة التوزيع كمية أقل من التيار غير المنتج. وتوصي شركة إينينغ بتسجيل معامل القدرة لمدة شهر لإظهار الدورة الكاملة للإدارة المالية.

س: هل يساعد محرك الكفاءة من الدرجة IE4 في خط تغذية مشبع؟

أ: نعم، يخفض محرك الكفاءة من الدرجة IE4 التيار على خط التغذية، ما يحرّر سعة كانت تستهلكها الآلات الأقدم كاستهلاك عكسي. والتيار الأدنى يعني انخفاضاً أقل في الجهد ومحولاً أكثر برودة، لذا يمكن للموقع إضافة حمل إضافي دون الحاجة إلى ترقية المحطة الفرعية. وبذلك لا يوفر محرك الكفاءة من الدرجة IE4 التوفير فقط، بل يشتري أيضاً هامشاً أمانٍ، وهو أمر بالغ الأهمية عند وجود خطط للتوسّع الإنتاجي. وتقوم شركة إينينغ بتحديد حجم الوحدة بحيث يكون السعة المحرّرة قابلة للتنبؤ بها استناداً إلى بيانات المسجّل.