كيفية عكس اتجاه محرك ثلاثي الطور دون التسبب في عطل جديد
عكس اتجاه دوران محرك ثلاثي الطور يتطلب أكثر من مجرد تبديل سلكين. يغطي هذا الدليل تسلسل الأطوار، وإعدادات مغير التردد، وكونتاكتورات العكس، وتغذية مشفّر الموضع الراجعة، وفحوصات الحمل، والقفل ووضع بطا...
سيؤدي تبديل أي طورين إلى عكس اتجاه المجال المغناطيسي الدوار لمحرك تقليدي ثلاثي الطور. وهذه القاعدة المألوفة صحيحة، لكن تطبيقها في النقطة الخطأ قد يتسبب في تلف وحدة قيادة، أو حدوث قصر كهربائي، أو دخول حلقة تحكم في حالة تشغيل متسارع، أو جعل آلة تتحرك الآن بعكس كل ملصق وقفل أمان.
تعتمد الطريقة الآمنة على ما إذا كان المحرك موصولًا مباشرة بالخط، أو يتحكم فيه كونتاكتورات عكس الاتجاه، أو يُغذّى بواسطة وحدة قيادة بتردد متغير. كما تعتمد على الحمل؛ فالمضخة والمروحة والناقل والرافعة والمحور الشبيه بمحاور السيرفو لا تتحمل خطأ الاتجاه بالطريقة نفسها.
لماذا يؤدي تبديل طورين إلى تغيير اتجاه دوران العمود
تُنشئ تيارات الأطوار الثلاثة المتزاحة زمنيًا مجالًا مغناطيسيًا دوارًا. ويتبع المحرك تسلسل الأطوار المقدم إلى أطرافه. ويؤدي تبديل أي موصلين إلى تغيير هذا التسلسل وعكس المجال. يذكر دليل المحركات منخفضة الجهد من ABB القاعدة نفسها، ويحدد اتجاه النظر من جهة القيادة.
يحدد تسلسل الأطوار حول العضو الثابت اتجاه المجال الدوار. أُبقي الرسم التوضيحي من المقالة الإعلامية الأصلية؛ المصدر: Control.com.
ابدأ بتحديد بنية القدرة
تطبيقات التوصيل المباشر وبادئ التشغيل التدريجي
في المحرك المتصل عبر بادئ تشغيل قياسي، يُصحَّح الاتجاه عادةً بعزل الدائرة وتبديل موصلي طورين للمحرك في نقطة موثقة. اتبع إجراء القفل ووضع بطاقة التحذير في الموقع، وتحقق من انعدام الجهد باستخدام أجهزة معتمدة، وتأكد من أن وصلات أطراف المحرك تطابق جهد لوحة البيانات قبل إجراء أي تغيير.
يظل بادئ التشغيل التدريجي يقدّم تسلسل أطوار بتردد الخط إلى المحرك. راجع دليله، لأن كونتاكتورات التجاوز وحماية فقدان الطور وتشخيص الدوران قد تتأثر بالمكان الذي تُبدَّل فيه الموصلات.
المحركات التي تغذيها وحدة قيادة بتردد متغير
تُنشئ وحدة القيادة بتردد متغير خرج المحرك، لذلك يُختار اتجاه الدوران عادةً بواسطة أمر أمامي/عكسي أو بواسطة معلمة في وحدة القيادة. لا تبدّل أطوار دخل وحدة القيادة كوسيلة لتغيير اتجاه المحرك. وإذا غُيّرت أسلاك خرج المحرك، فيجب عزل وحدة القيادة بالكامل وإثبات تفريغ ناقل التيار المستمر وفق تعليمات الشركة المصنّعة.
توثق Siemens معلمات في وحدات القيادة تتيح عكس الاتجاه دون تغيير موصلات المحرك. وتختلف المعلمة الدقيقة حسب المنتج، ولذلك ينبغي للموقع الاحتفاظ بنسخة احتياطية موثقة والتحقق منها، واستخدام دليل الطراز المركب. يشرح دليل هندسة وحدات القيادة بتردد متغير الأوسع كيفية اندماج أوامر الاتجاه في وظائف السرعة والعزم والحماية في وحدة القيادة.
تحتاج كونتاكتورات عكس الاتجاه إلى تشابك صلب
يغيّر بادئ التشغيل الأمامي/العكسي طورين باستخدام كونتاكتورين. وإذا أُغلق الكونتاكتوران معًا، فقد تتسبب الدائرة في عطل بين طورين. يوفر التشابك الكهربائي في دائرة التحكم والتشابك الميكانيكي بين الكونتاكتورات حاجزين مستقلين؛ ولا يُعد منطق وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة وحده بديلًا كافيًا.
ينبغي لوحدة التحكم أيضًا فرض فترة توقف قبل العكس حتى يتمكن المحرك والحمل المُدار من التباطؤ. وقد يؤدي عكس التوصيل أثناء التشغيل إلى تيار وعزم شديدين ما لم تكن معدات التحكم بالمحرك مصممة ومصنفة خصيصًا لذلك.
يمكن للحمل الميكانيكي أن يلغي الإجابة الكهربائية
قبل تشغيل المحرك على دفعات، حدّد الاتجاه المطلوب من المعدات المُدارة، لا من ملصق عام يشير إلى اتجاه عقارب الساعة. فقد تنتج مضخات الطرد المركزي تدفقًا ضئيلًا أو يتضرر ترتيب المروحة الدافعة عند عكسها. وقد تحرك المراوح هواءً أقل رغم أنها تبدو وكأنها تعمل طبيعيًا. وقد تُفرغ الناقلات المواد من الطرف الخطأ، بينما قد تضغط مضخات الإزاحة الموجبة خطًا غير مقصود.
تحقق من القوابض أحادية الاتجاه، ومضخات التزييت، ومراوح التبريد، وحدود علبة التروس، وتسلسل الفرامل، والدوران العكسي. وحيثما أمكن، افصل الحمل عن المحرك لإجراء اختبار الدوران الأول. وإذا كان الفصل غير عملي، فاستخدم أقل سرعة آمنة وأقصر تشغيل تجريبي متحكم فيه.
يجب أن تتوافق قطبية التغذية الراجعة مع اتجاه العزم
قد يحول مشفر أو إشارة سرعة خارجية تغيير اتجاه بسيطًا إلى تغذية راجعة موجبة. فإذا أمرت وحدة القيادة بعزم موجب بينما تتحرك قيمة التغذية الراجعة في الاتجاه السالب، فقد تزيد من الخرج بدلًا من تصحيح الخطأ. وتحذر Siemens تحديدًا من أن عكس الاتجاه مع قيمة سرعة فعلية خارجية قد يتطلب تغيير قطبية التغذية الراجعة.
بعد أي تغيير في أسلاك المحرك أو المشفر أو معلمة الاتجاه، تحقق من اتجاه الأمر، وإشارة السرعة المقاسة، واتجاه عدّ الموضع، وإشارة العزم، وسلوك مفتاح الموضع الأصلي، وحدود الحركة. افعل ذلك قبل إعادة التسلسلات التلقائية إلى الخدمة.
ينبغي أن يثبت التشغيل التجريبي سلامة السلسلة بأكملها
سجّل تعريف الأطوار الأصلي ومواضع الأطراف. وبعد التغيير، افحص العزم، ومسافات العزل، وشاشات الكابلات، واستمرارية التأريض الوقائي. تأكد من خلو المنطقة المحمية، وضع الآلة في وضع التشغيل التجريبي المعتمد، ثم شغّلها على دفعات مع مراقبة العمود من جهة المرجع المحددة في وثائق المعدات.
تحقق بعد ذلك من توازن التيار، والتسارع، وسلوك التوقف، وتدفق العملية، والإنذارات، والتغذية الراجعة. وقد تحتاج وحدات القيادة التي تغذي أحمالًا ذات قصور ذاتي كبير أيضًا إلى مراجعة الكبح؛ إذ يوضح دليل تصميم واختبار مقاومة الكبح الديناميكي سبب إمكانية زيادة الطلب على الطاقة المُعادة أثناء العكس.
رأي تحريري: تعامل مع الدوران باعتباره خاصية للنظام
يرى فريق PLC ProTech أن عبارة «بدّل طورين» حقيقة كهربائية وليست تعليمات عمل كاملة. فإجراء العكس الكفء يحدد جهة المرجع، ونقطة التوصيل الدقيقة، وطريقة العزل، وتغييرات التغذية الراجعة، والفحوص الميكانيكية، وظروف الاختبار.
وتمنع هذه الوثائق الفني التالي من تصحيح مشكلة اتجاه في موقع مختلف، والتسبب عرضًا في استعادة تسلسل الأطوار الأصلي.
الأسئلة الشائعة
أي طورين ينبغي تبديلهما لعكس اتجاه محرك ثلاثي الطور؟
سيؤدي تبديل أي طورين للمحرك إلى عكس تسلسل الأطوار في محرك تقليدي ثلاثي الطور. استخدم اصطلاح تعريف الأسلاك المعتمد في الموقع، ووثّق التغيير الدقيق حتى يظل ترتيب الأطوار قابلًا للتتبع.
هل يمكن تغيير اتجاه المحرك بتبديل طورين عند دخل وحدة قيادة بتردد متغير؟
لا. تنشئ وحدة القيادة تسلسل خرجها الخاص. استخدم أمر الاتجاه أو المعلمة المعتمدة، أو غيّر أسلاك خرج المحرك فقط وفق إجراء العمل المعزول الخاص بالشركة المصنّعة لوحدة القيادة.
لماذا يعمل المحرك إلى الخلف بعد الصيانة؟
تشمل الأسباب الشائعة إعادة توصيل طورين بترتيب مختلف، أو استخدام وحدة قيادة بديلة لمعلمة اتجاه مختلفة، أو عكس قطبية المشفر، أو ربط أمر من وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة بالمدخل الخطأ.
هل من الآمن عكس محرك يعمل فورًا؟
عادةً لا، ما لم تكن المعدات مصممة لهذا الواجب. فقد يتسبب العكس الفوري في تيار مرتفع، وصدمة عزم، وطاقة مُعادة، وتلف ميكانيكي. طبّق توقفًا متحكمًا فيه وفترة التأخير التي يتطلبها بادئ التشغيل ووحدة القيادة والحمل.