مكيف الهواء المحرك - المكتوب أيضًا محرك التيار المتردد - هو محرك كهربائي يعمل بالتيار المتردد ويحول الطاقة الكهربائية إلى حركة دورانية مستمرة. إنه نوع المحرك الأكثر استخدامًا في العالم لأنه يعمل مباشرة من شبكة الطاقة القياسية، وله بنية قوية وبسيطة، ولا يحتاج إلى وحدة تحكم للوظائف ذات السرعة الثابتة مثل المضخات والمراوح والمنافيخ والناقلات والضواغط.
"محرك التيار المتردد" و"محرك التيار المتردد" و"محرك التيار المتردد" كلها تصف نفس الآلة. اختيار الخيار الصحيح يتلخص في ثلاثة أسئلة: كيفية إنتاج الدوران، وأي عائلة تتوافق مع مصدر الطاقة الخاص بك، وكيفية ضبط حجم المحرك على الحمل. يجيب هذا الدليل على هذه الأسئلة مباشرة ويشرح الأخطاء التي تحدث عند الإجابة عليها بشكل غير صحيح.
كيف يعمل محرك التيار المتردد
يقوم محرك التيار المتردد بإنشاء دوران من خلال التفاعل بين المجال المغناطيسي الدوار في الجزء الثابت والتيارات التي يستحثها في الجزء الدوار، لذلك ليست هناك حاجة إلى فرش أو مبدل حركة.
في المحرك ثلاثي الطور، تحمل الملفات الثلاثة تيارات تبلغ ذروتها الواحدة تلو الأخرى، لذلك يدور المجال المغناطيسي فعليًا حول الجزء الثابت بسرعة متزامنة - ولهذا السبب يبدأ المحرك التحريضي ثلاثي الطور من تلقاء نفسه.
يحتوي المحرك أحادي الطور على ملف رئيسي واحد ينبض مجاله فقط، لذا فإن ملف البدء الثاني، أو المكثف، أو القطب المظلل يوفر إزاحة الطور اللازمة لبدء تشغيل الجزء المتحرك؛ ثم يبقيه الملف الرئيسي قيد التشغيل.
في المحرك التحريضي، يكون الجزء المتحرك عبارة عن قفص سنجابي مكون من قضبان قصيرة الدائرة بواسطة حلقات طرفية. يُحدِث الحقل الدوار تيارات في القضبان ويسحب الجزء المتحرك، لكن الجزء المتحرك لا يلتقط المجال تمامًا - الفرق هو "الانزلاق"، عادة 2-8 بالمائة عند الحمل المقدر. على سبيل المثال، يتمتع المحرك ذو 4 أقطاب وتردد 60 هرتز بسرعة متزامنة تبلغ 1800 دورة في الدقيقة ولكنه يعمل عند 1725-1750 دورة في الدقيقة تقريبًا وهو محمل بالكامل.
بدلاً من ذلك، تستخدم المحركات المتزامنة مغناطيسات أو ملف إثارة على الجزء الدوار، مما يؤدي إلى تثبيته على المجال الدوار بحيث يدور بسرعة متزامنة تمامًا - وهو الاختيار الصحيح لواجب تصحيح السرعة أو عامل القدرة.
العائلتان الرئيسيتان لمحركات التيار المتردد: التحريضي والمتزامن
تمثل المحركات الحثية الغالبية العظمى من التيار المتردد. وتباع المحركات لأنها غير مكلفة، وقوية، ومكتفية بذاتها؛ يتم حجز المحركات المتزامنة للتطبيقات التي تحتاج إلى سرعة دقيقة أو التحكم في الطاقة التفاعلية.
المحركات الحثية أحادية الطور
المحركات أحادية الطور هي الحل القياسي عند توفر إمدادات أحادية الطور فقط، وهو ما يعني عادة معدات تصل إلى حوالي 3 حصان: المضخات المنزلية، والضواغط الصغيرة، والمراوح، والآلات الخفيفة. تختلف الأنواع بشكل رئيسي في كيفية بدايتها:
- الطور المنفصل — عزم دوران متوسط لبدء التشغيل، وتكلفة منخفضة؛ لسهولة بدء الأحمال مثل المطاحن والناقلات الصغيرة.
- بدء تشغيل المكثف - عزم دوران عالي؛ مثالي للضواغط والمضخات النفاثة والأحمال التي تبدأ تحت الحمل.
- مكثف منقسم دائم (PSC) - عزم دوران منخفض، هادئ وموثوق؛ شائع في المراوح والمنافيخ.
- تشغيل مكثف - بدء تشغيل مكثف - عزم دوران عالي لبدء التشغيل بالإضافة إلى كفاءة تشغيل أفضل؛ جيد للمطالبة بواجب متقطع.
- عمود مظلل — النوع الأبسط والأرخص؛ للمراوح الصغيرة جدًا ومحركات الأجهزة.
اختر طريقة البدء الخاطئة وسترى توقفًا أو رحلات تتابعية أو عزلًا محمومًا في غضون أيام.
خيارات المحرك أحادي الطور بأحجام إطارات 48 و56 تسرد هذه الصفحة المحركات أحادية الطور المقاومة للتنقيط والمغلقة تمامًا، بما في ذلك أنواع تشغيل المكثف وأنواع تشغيل المكثف. إذا كنت تقوم باستكشاف أخطاء فشل البدء وإصلاحها، فقد تساعد هذه الخيارات المرفقة في منع التوقف والسخونة الزائدة. عرض المنتج → المحركات الحثية ثلاثية الطور
تعد المحركات ثلاثية الطور هي الخيار الأفضل عندما يتوفر مصدر ثلاثي الطور: فهي ذاتية التشغيل، وأكثر كفاءة بمقدار 2-5 نقاط بنفس الحجم، وأرخص لكل حصان بمجرد تجاوز التصنيف حوالي 1 حصان.
تمتد هذه العائلة من آلات ذات قوة 48 حصانًا إلى محركات كبيرة تتجاوز الإطار 250. عند 60 هرتز، يحدد عدد الأعمدة سرعة التحميل الكاملة: قطبان بالقرب من 3450 دورة في الدقيقة، 4 أقطاب بالقرب من 1725 دورة في الدقيقة، 6 أقطاب بالقرب من 1140 دورة في الدقيقة، 8 أقطاب بالقرب من 850 دورة في الدقيقة.
المحركات المتزامنة
متزامن تيار متردد تدور المحركات بسرعة متزامنة تمامًا مع عدم الانزلاق، والساعات المناسبة، والناقلات الدقيقة، ومحركات الأقراص الكبيرة حيث يبرر استقرار السرعة أو تصحيح عامل الطاقة التكلفة.
مرحلة واحدة مقابل ثلاث مراحل: ما هو محرك التيار المتردد الذي تحتاجه؟
إذا توفرت طاقة ثلاثية الطور وكان الحمل يتجاوز حوالي 1 حصان، فاختر محركًا ثلاثي الطور؛ في حالة وجود خدمة أحادية الطور فقط، اختر محركًا أحادي الطور مع طريقة بدء مطابقة للحمل.
| مميزة | محرك أحادي الطور | محرك ثلاثي الطور |
|---|---|---|
| جهد الإمداد | 115/230 فولت نموذجي | 208-230/460 فولت نموذجي |
| نطاق الطاقة النموذجي | كسور إلى حوالي 3 HP | كسور لآلاف HP |
| البدء | يحتاج إلى مكثف أو لف مساعد | البدء الذاتي |
| البدء torque | متوسطة إلى عالية حسب النوع | عالية وسلس |
| الكفاءة | أقل بنفس الحجم | أعلى بنحو 2-5 نقاط |
| التكلفة لكل حصان | أعلى | أقل من 1 حصان |
| تطبيقات نموذجية | المضخات والمراوح والضواغط الصغيرة | الآلات الصناعية، المضخات الكبيرة، الناقلات |
كيفية اختيار محرك التيار المتردد المناسب
قم بمطابقة القيم الستة - الطاقة، والسرعة، والجهد، وحجم الإطار، والغلاف، وفئة الكفاءة - مع الماكينة والبيئة، ثم تحقق من دورة العمل والتركيب قبل الطلب.
العمل من خلال هذه النقاط بالترتيب:
- عامل القوة والخدمة — تحديد القدرة الحصانية التي تحتاجها الماكينة؛ يغطي عامل الخدمة من 1.00 إلى 1.15 الأحمال الزائدة العرضية دون زيادة الحجم.
- السرعة — اختر عدد الأقطاب الذي يتوافق مع عدد دورات المحرك في الدقيقة لتصميم الجهاز؛ 4-القطب هو الإعداد الافتراضي لمعظم محركات الأقراص ذات الأغراض العامة.
- الجهد الكهربي - يجب أن يتطابق جهد اللوحة مع مصدر الإمداد؛ العديد من المحركات أحادية الطور ذات جهد مزدوج 115/230 فولت، والتصنيفات الشائعة ثلاثية الطور هي 208-230 فولت و460 فولت.
- حجم الإطار - تعمل إطارات NEMA مثل 48 و56 و143T و182T على إصلاح فتحات التثبيت وارتفاع العمود وقطر العمود، لذلك يجب أن يتطابق الاستبدال مع القاعدة والوصلة الموجودة.
- الضميمة - ODP للهواء الداخلي النظيف؛ TEFC للغبار والأوساخ والرطوبة والأماكن الخارجية؛ TENV للواجب الحساس للحرارة أو الغسيل.
- فئة الكفاءة - الكفاءة المتميزة أو IE3 للخدمة المستمرة؛ الكفاءة القياسية للاستخدام على المدى القصير أو المتقطع.
الشركة المصنعة التي تغطي تصنيفات NEMA وIEC تجعل هذه المقارنة أسهل - ابدأ بـ مجموعة منتجات الشركة المصنعة للمحركات وتضييق القائمة حسب الإطار والكفاءة.
تصنيفات الكفاءة وتكلفة الطاقة
إن الكفاءة مهمة أكثر من سعر الشراء: فالكهرباء تمثل ما يقرب من 95 إلى 97 بالمائة من تكلفة عمر المحرك الذي يعمل بشكل مستمر.
تستخدم أمريكا الشمالية فئات الكفاءة القياسية والعالية والمتميزة؛ تستخدم الأسواق الدولية IEC IE1 وIE2 وIE3 وIE4. في الولايات المتحدة وكندا، يجب أن تستوفي العديد من المحركات ذات الأغراض العامة التي تتراوح قوتها من 1 إلى 250 حصانًا NEMA Premium أو IE3 كحد أدنى قانوني.
التأثير كبير: محرك بقوة 5 حصان يعمل 6000 ساعة سنويًا بسعر 0.12 دولار/كيلوواط ساعة يكلف تشغيله حوالي 2700 دولار سنويًا، وبالتالي فإن زيادة الكفاءة بنسبة 3% توفر ما بين 80 إلى 90 دولارًا سنويًا وغالبًا ما يتم تسديد الترقية في غضون عامين.
الحجم مهم أيضًا: المحرك ذو الحجم الكبير بالنسبة لحمله يعمل بشكل سيئ عند التحميل الجزئي، لذا فإن المحرك المحمل بنسبة 75-100 بالمائة من تصنيف اللوحة أفضل من الهامش الإضافي غير المستخدم.
محركات تيار متردد ثلاثية الطور عالية الكفاءة ومتميزة تغطي هذه الصفحة المحركات عالية الكفاءة المقاومة للتنقيط، والمغلقة تمامًا، والمصنوعة من الحديد الزهر، وهي تناسب التطبيقات التي تتطلب تشغيلًا موثوقًا وثابت السرعة. تتوافق تقييمات الكفاءة مع حجم الحمل المناسب للمضخات والمراوح والضواغط. عرض المنتج → تطبيقات محرك التيار المتردد المشترك
تعمل محركات التيار المتردد على تشغيل كل آلة دوارة ذات سرعة ثابتة تقريبًا على الشبكة - المضخات والمراوح والمنافيخ والضواغط والناقلات والمعدات الزراعية وآلات الأغذية التجارية هي أكبر المجموعات.
مضخات المياه والنفاثة. محركات ذات مكثف أحادي الطور للضخ السكني؛ محركات ثلاثية الطور لأنظمة الري والتعزيز.
المراوح والمنافيخ. محركات PSC أو محركات ثلاثية الطور تعمل بهدوء للتهوية المستمرة.
ضواغط الهواء. محركات ذات مكثف تشغيل أو محركات ثلاثية الطور ذات عزم دوران مرتفع؛ تضيف إصدارات الخدمة الزراعية الحماية من الغبار والرطوبة.
الناقلون ومناولة المواد. محركات ثلاثية الطور، غالبًا ما تكون مزودة بمحركات مكابح للتوقف السريع وتحمل الحمل.
المعدات الزراعية. محركات للخدمة الزراعية بإطارات مغلقة تمامًا للمطاحن وأنظمة التغذية ومعالجة الحبوب.
النجارة والآلات الآلية. محركات TEFC ثلاثية الطور للمناشير والمقاشط ومحركات المغزل.
التخلص من المواد الغذائية التجارية. محركات خاصة مصممة لمهمة التقطيع ذات عزم الدوران العالي في المطابخ الاحترافية.
محركات المضخات لتطبيقات الطائرات النفاثة والمتقاربة والمسابح ابحث عن 56 محركًا للمضخة النفاثة ذات الإطار، ومحركات المضخة ذات الاقتران JM/JP، ومحركات مضخات حمامات السباحة والمنتجعات الصحية. تعالج هذه التصميمات تحديات عزم الدوران العالي والتلوث المرتبطة غالبًا بفشل المحرك في أنظمة المضخات. عرض المنتج → أوضاع الصيانة والفشل الشائع
معظم التيار المتردد. ترجع أعطال المحرك إلى المحامل أو ارتفاع درجة الحرارة أو التلوث، وليس إلى التآكل العادي.
- تفشل المحامل في أغلب الأحيان؛ يؤدي المحاذاة غير الصحيحة والأحزمة المشدودة بشكل مفرط والشحوم الخاطئة إلى حدوث ضوضاء واهتزاز ونوبات صرع في نهاية المطاف.
- يأتي ارتفاع درجة الحرارة من الجهد المنخفض، أو المراحل غير المتوازنة، أو التهوية المسدودة، أو محرك صغير الحجم - فكل 10 درجات مئوية فوق درجة حرارة الملف المقدرة يؤدي إلى انخفاض عمر العزل إلى النصف تقريبًا.
- يؤدي التلوث الناتج عن الغبار والرطوبة والزيت إلى تدهور العزل وتسريع تآكل المحامل، خاصة في المحركات المفتوحة.
- مقارنة تيار التشغيل بتيار اللوحة بشكل دوري؛ عادةً ما يكون التيار الزائد المستمر هو أول تحذير موثوق من حدوث مشكلة.
تعمل عمليات الفحص المجدولة - تنظيف فتحات التهوية، وإعادة توصيل التوصيلات، والاستماع إلى ضوضاء التحمل، والتحقق من سحب التيار - على اكتشاف معظم حالات الفشل قبل أن تتسبب في توقف العمل غير المخطط له.
الأسئلة الشائعة حول محرك التيار المتردد
ما هو الفرق بين محرك التيار المتردد ومحرك التيار المستمر؟
مكيف الهواء يعمل المحرك مباشرة بالتيار المتردد، وفي النوع التحريضي، لا يحتوي على فرش أو عاكس التيار؛ يحتاج محرك التيار المستمر إلى مبدل أو وحدة تحكم ولكنه يسمح بالتحكم في السرعة بشكل أسهل. انظر التفصيل مقارنة بين محركات التيار المتردد والتيار المستمر للانهيار الكامل.
لماذا يحتاج المحرك أحادي الطور إلى مكثف؟
لأن أحد ملفات الجزء الثابت ينتج مجالًا نابضًا، وليس مجالًا دوارًا. يقوم المكثف بإزاحة الطور في ملف ثانٍ لإنشاء مجال دوار عند بدء التشغيل؛ بمجرد الوصول إلى السرعة، يعمل المحرك على الملف الرئيسي وحده.
ماذا يعني "الانزلاق" في المحرك التعريفي؟
الانزلاق هو الفرق بين السرعة المتزامنة للمجال المغناطيسي الدوار وسرعة الدوار الفعلية، بوحدة دورة في الدقيقة أو النسبة المئوية. تبلغ نسبة قسيمة الحمل الكامل عادةً 2-8 بالمائة؛ مزيد من الانزلاق يعني المزيد من عزم الدوران ولكن كفاءة أقل.
ما هو الفرق بين حاويات ODP وTEFC؟
تقوم محركات ODP (المقاومة للتنقيط المفتوح) بسحب الهواء المحيط من خلال اللفات، لذا فهي تحتاج إلى بيئة نظيفة وجافة؛ محركات TEFC (المبردة بالمروحة المغلقة تمامًا) محاطة بالكامل بمروحة خارجية للخدمة المتربة أو الرطبة أو الخارجية. اختر TEFC ما لم تكن البيئة نظيفة.
كيف أعرف حجم إطار NEMA الذي أحتاجه؟
يحدد رقم الإطار نمط فتحة التثبيت وقطر العمود وارتفاع العمود. قم بقياس أبعاد تركيب المحرك القديم وعموده، ثم قم بمطابقة الإطار تمامًا؛ يمكن لقاعدة المحول أن تسد الاختلافات الصغيرة.
