لماذا يُعتمَد محرك الكفاءة من الفئة IE4 وIE5 على نطاق واسع في أسواق تجديد أنظمة الطاقة لتوربينات الضخ والمراوح والمضخّات

افحص سجلات مراكز تحكُّم المحركات في أي مصفاة أو منجم أو مصنع إطارات، وستجد أن ثلاثة أجهزة تستهلك أكثر من ٦٠٪ من فاتورة الكهرباء: المضخات الطرد المركزي، والمراوح الساحبة، والمضخّمات الهوائية. وقد تم تصميم معظم وحدات التشغيل القديمة بسعة أكبر من الحاجة الفعلية منذ عقود، وتُقضّي حياتها في مواجهة صمامات مُقيَّدة، أو درّاجات هوائية مُغلَّقة جزئيًّا، أو دورات تشغيل/إيقاف. وتفشل المحركات غير المتزامنة القياسية من الفئة آي إي ٢ وآي إي ٣ في تلك البيئات لأن التيارات المُحرَّضة باستمرار في الدوار تولِّد حرارة كثيرة في النحاس، بينما تنخفض الكفاءة وعامل القدرة انخفاضًا حادًّا كلما عمل المحرك بأقل من نصف حمله.

استبدال محركات التشغيل غير المتزامنة القديمة بـ محرك بكفاءة IE4/IE5 أصبحت الخطوة القياسية لتعديل المعدات في شركات سينوبيك، ومنجم شاندونغ غولد، وإطارات لينغلونغ لأنها تُعالج خسائر المحرك وهدر التحكم في التدفق معًا. ENNENG تصمم وتبني معدات الدوران ذات المغناطيس الدائم ضمن نطاق قدرة موحد يتراوح بين ٥ كيلوواط و٥ ميغاواط، ونطاق جهد يتراوح بين ١١٠ فولت و٦٩٠ فولت، إضافةً إلى مولدات توربينات الرياح ذات المحور الرأسي التي تتراوح قدرتها بين ١ كيلوواط و١٠ كيلوواط (مع تركيز رئيسي على الوحدات بقدرات ٣ كيلوواط و٥ كيلوواط و١٠ كيلوواط). وبإدخال مغناطيس دائم عالي الجودة من نوع نيوديميوم حديد بورون (NdFeB) في الدوار، تحقق شركة إن ننغ حلّ موفر للطاقة للمحركات إلغاء تيار التغذية المُحفِّز للدوار والانزلاق، مما يضمن انسجام الدوار مع مخرج محرك التردد المتغير (VFD) بدءًا من ربع الحمل وحتى السعة الكاملة.

لماذا تُحقِّق عمليات تعديل أنظمة السوائل والهواء عائد استثمار أسرع مقارنةً بالتحسينات الأخرى

أحد محرك بكفاءة IE4/IE5 فالوحدة الواقعة على رف مستودع لا توفر أيَّ وفورات، أما تركيبها على مضخة أو ضاغط يعملان ٧٥٠٠ ساعة سنويًّا فيحوِّل كل نقطة مئوية من خفض الخسائر إلى تدفق نقدي متراكم.

صفر خسائر النحاس في الدوار والدفع التنظيمي الأوروبي/الدولي وفق معايير الاتحاد الأوروبي واللجنة الكهروتقنية الدولية (EU/IEC)

وفقًا لمعياري آي إي سي ٦٠٠٣٤-٣٠-١ وآي إي سي تي إس ٦٠٠٣٤-٣٠-٢، يشير التصنيف آي إي٤ إلى كفاءة فائقة الجودة، بينما يشير آي إي٥ إلى كفاءة فائقة جدًّا. وبموجب لائحة التصميم البيئي الأوروبية لعام ٢٠١٩/١٧٨١، أصبح التصنيف آي إي٤ إلزاميًّا للمحركات ذات القدرة بين ٧٥ و٢٠٠ كيلوواط، ما جعل المشترين العالميين يعتمدون آي إي٤ وآي إي٥ كمواصفات أساسية للتحديث والاستبدال. وفي المحرك غير المتزامن، يجب أن يُستحث التيار باستمرار عبر الفجوة الهوائية إلى قضبان الدوار. محرك متناسق دائم المغناطيس يحمل محرك إن نينغ حقله المغناطيسي الدائم على الدوار، ما يخفض فقدان النحاس في الدوار إلى الصفر. ويؤدي هذا التصميم إلى رفع الكفاءة الاسمية بنسبة تتراوح بين ٢٪ و٥٪ مقارنةً بالمحركات الحثية، كما يحافظ على ارتفاع درجة حرارة التشغيل عند قيمة أقل بـ ٢٠ كلفن—أي دون ٦٠ كلفن أثناء التشغيل المستمر.

الاستفادة من وفورات قانون التربيع والتكعيب خلال فترات التشغيل الجزئي

نادرًا ما تعمل المضخات والمراوح والمضخات الهوائية عند أقصى تدفق لها (١٠٠٪). ففي المضخات والمراوح الطاردة المركزية، تنص قوانين التشابه على أن خفض السرعة بنسبة ٢٠٪ يؤدي إلى تقليص طلب القدرة على العمود بمقدار يقارب النصف. أما العيب في المحركات الحثية القياسية فهو أن كفاءتها وعامل القدرة ينخفضان بشكل حاد عندما تقلل محركات التحكم بالتردد المتغير (ف.ف.د) سرعتها إلى أقل من ٥٠٪ من الحمل الكامل. ويتفوق محرك إن نينغ في هذه الحالة. محرك بكفاءة IE4/IE5 يحتفظ بمنحنى كفاءة مسطح من ٢٥٪ إلى ١٢٠٪ من الحمل المُصنَّف، ويحافظ على معامل القدرة بين ٠٫٩٥ و١٫٠ (مقارنةً بـ ٠٫٨٦ في المحركات الحثية). ويؤدي خفض تيار الخط بنسبة تزيد عن ١٠٪ إلى تبريد المحولات والكابلات، مع إلغاء حزم المكثفات تمامًا.

مطابقة المحرك مع المضخات والمراوح والمضخات اللولبية الموجودة على أرضية المصنع

منتج حقيقي حلّ موفر للطاقة للمحركات يتجاوز مواصفات لوحة اسم المحرك لمعالجة طريقة توصيل العزم إلى الدوار أو مركز المروحة أو نهاية المسمار الهوائي

المضخات والمراوح: فتح الصمامات والتخلص من مخفضات المراوح

في أماكن ضخ معالجة المياه والمواد الكيميائية، يتيح زوج المضخة مع محرك ترددي متغير محرك بكفاءة IE4/IE5 للمشغلين فتح صمامات التفريغ المُقيَّدة وتنظيم التدفق حسب عدد الدورات في الدقيقة، مع الحفاظ على المضخة بالقرب من نقطة كفاءتها القصوى (BEP) ومنع فشل أغطية الختم الناتج عن صدمة الماء. وفي أبراج التبريد ومراوح سحب الفرن، يسمح زيادة عدد أقطاب الدوار المغناطيسي الدائم لمحرك ENNENG محرك بتردد متغير بالدوران مباشرةً عند سرعة المروحة (من ٨٠ إلى ٢٢٠ دورة في الدقيقة)، بحيث يتوصّل مباشرةً بالقرص المركزي دون الحاجة إلى علبة تروس أو عمود وسيط. ويؤدي إزالة المخفض إلى القضاء على تسرب الزيت وتآكل الوصلات الاهتزازية، وكذلك الصيانة المرتبطة بمتطلبات الحماية الخاصة بالمحاور وفق معيار OSHA 1910.219، مع الحفاظ على اهتزاز النظام ضمن الحدود المحددة في المواصفتين ISO 10816 وISO 20816، ومستوى الضوضاء دون ٥٥ ديسيبل.

أجهزة ضغط الهواء: إيقاف عملية التفريغ أثناء التشغيل غير المحمل وتقليص المساحات المطلوبة

تُهدر مضخّمات المسمار ذات السرعة الثابتة ما نسبته ٣٠٪ إلى ٣٥٪ من استهلاك الكيلوواط عند الحمل الكامل أثناء التشغيل غير المحمل بين قيم ضغط التشغيل المُحددة. وبإدخال تعديل على جهاز الضغط باستخدام محرك ENNENG محرك بكفاءة IE4/IE5 ويمكّن محرك التردد المتغير المُخصَّص من مطابقة سرعة المحرك ديناميكيًّا مع الطلب الفعلي على الهواء، ما يوفِّر بدء تشغيل لطيف وتوفيرًا مُوثَّقًا في استهلاك الكهرباء يصل إلى 50%—بينما تؤدي عمليات التحديث المُتعلِّقة بالآلات الثقيلة في خطوط إنتاج الإطارات المطاطية إلى توفير ٧٪ إلى ٤٠٪ . وبما أن فقدان الدوار يساوي صفرًا، فإن ذلك يرفع كثافة القدرة، ولذلك تصنع شركة إن ننغ كل محرك بحجم إطار أصغر بمقدار واحد أو اثنين مقارنةً بمحرك الحث المكافئ، مما يجعل تركيبه سهلًا في خزائن الضواغط والمنصات المحمولة للطرد المركزي. كما تتوافق لفائف الثابت مع معايير الجهد النبضي (PWM) المنصوص عليها في الجزء ٣١ من المواصفة ANSI/NEMA MG 1 ومع متطلبات التأريض الواردة في معيار NFPA 70.

قائمة تحقُّق ميدانية من ست نقاط قبل طلب محرك تحديث

مدعومةً بمجموعة من المهندسين من المركز الوطني لهندسة المغناطيسات الدائمة المستخلصة من العناصر الأرضية النادرة، وبعشرات البراءات، تقوم شركة إينينغ بتخصيص كل محرك بكفاءة IE4/IE5 و حلّ موفر للطاقة للمحركات في نطاق جهود يتراوح بين ١١٠ فولت و٦٩٠ فولت (٣٨٠ فولت/٦٦٠ فولت/١١٤٠ فولت)، وكذلك في إطارات الجهد العالي ٦ كيلوفولت/١٠ كيلوفولت. وقبل تركيب محرك جديد على منصة موجودة، ينبغي لمشرفي المشاريع التأكُّد من ثلاث تفاصيل ميدانية:

• مراجعة سجلات التدفق والطاقة الكهربائية الفعلية: قياس شدة التيار الأولي ومواقع الصمامات أو السدّادات ودورات التشغيل لكل وردية، بدلًا من تحديد الأبعاد استنادًا إلى لوحة البيانات القديمة التي كانت أكبر من الحاجة الفعلية.

• التأكُّد من توافق الإطار ومحرك التردد المتغير: التحقق من أبعاد التثبيت وفق معايير الآيك (IEC) والنيما (NEMA)، وارتفاع العمود، وحماية المحامل العازلة، ومرشحات التوافقيات الخاصة بمحركات التردد المتغير (VFD) عبر نطاق السرعة المستهدف.

• الحفاظ على التبريد والمحاذاة بعناية: تحديد درجة حماية غسل أو مقاومة الغبار وفق معيار آي بي خمسة وخمسة (IP55) أو آي بي ستة وخمسة (IP65)، ومحاذاة عمود الاقتران بالليزر، ونفخ الغبار عن زعانف التبريد أثناء عمليات التوقف الدورية للحفاظ على ارتفاع درجة الحرارة دون ٦٠ كلفن.

تحدث مع هندسة إنننغ

تواصل مع دعم هندسة إنننغ العمل مع سجلات المضخات أو المراوح أو الضواغط للحصول على حساب مخصص محرك بكفاءة IE4/IE5 للاستبدال:

• واتساب: +٨٦ ١٨٥٦٢٧٨٠٢٢٨
• البريد الإلكتروني:  [email protected]
• هاتف:  +86 532 66000559

الأسئلة الشائعة

س: لماذا يُفضَّل استخدام محرك فعّال وفق معايير آي إي أربعة (IE4) أو آي إي خمسة (IE5) في تجديد المضخات والمراوح والضواغط؟

أ: تشغل المضخات والمراوح والضواغط آلاف الساعات سنويًّا تحت أحمال متغيرة، حيث تنخفض كفاءة المحركات الحثية القياسية وعامل القدرة. أما محرك إننـغ الفعّال وفق معايير آي إي أربعة (IE4) أو آي إي خمسة (IE5) فيلغي فقدان الطاقة في نحاس دوار المحرك، ويحافظ على منحنى كفاءة ثابت بين ٢٥٪ و١٢٠٪ من الحمل، ويقلل التيار المسحوب من الشبكة بنسبة تزيد على ١٠٪، ويحقِّق وفورات في استهلاك الكهرباء تصل إلى ٥٠٪ في الضواغط الهوائية ذات السرعة المتغيرة.

س: ما الذي يجعل الحل الكامل للمحركات الموفرة للطاقة أكثر فعاليةً من استبدال المحرك وحده؟

أ: حلٌّ كاملٌ لتوفير الطاقة يضم محركًا دائم المغناطيس من الفئة IE5 مع تحكم في السرعة بواسطة محول تردد متغير (VFD) واتصال مباشر، ما يسمح للمشغلين بفتح صمامات المضخات المشدودة، وإزالة مثبِّتات المراوح، والتخلي عن علب التروس الميكانيكية. ويحقِّق هذا النهج القائم على النظام تخفيضات في استهلاك الطاقة وفق قانون التربيع التكعيبي، مع تشغيل المحرك عند درجة حرارة أقل بمقدار ٢٠ كلفن (أي دون ٦٠ كلفن)، واحتواء مستوى الضوضاء ضمن حدود ٥٥ ديسيبل.

س: ما مدى التصنيفات القدرة والجهد التي يمكن لشركة إينينغ تخصيصها لمشاريع تجديد المنشآت الصناعية؟

أ: تُخصِّص شركة إينينغ حزم محركات ذات كفاءة IE4/IE5 ومولدات صناعية ضمن نطاق قدرة موحَّد يتراوح بين ٥ كيلوواط و٥ ميغاواط، ومدى جهد تشغيلي يتراوح بين ١١٠ فولت و٦٩٠ فولت (مع خيارات إضافية تشمل ٣٨٠ فولت و٦٦٠ فولت و١١٤٠ فولت، وكذلك ٦ كيلوفولت و١٠ كيلوفولت)، إلى جانب مولدات توربينات ريحية ذات محور عمودي تتراوح قدرتها بين ١ كيلوواط و١٠ كيلوواط، مع تركيز خاص على الوحدات ذات القدرات ٣ كيلوواط و٥ كيلوواط و١٠ كيلوواط. كما أن الإطارات المدمَّجة تُركَّب مباشرةً في أماكن التثبيت القياسية حسب معايير IEC وNEMA.