إذا كنت قد قضيت وقتًا في استخدام المحركات الصناعية الصغيرة - على سبيل المثال، أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)، أو خطوط التعبئة والتغليف، أو حتى سيور النقل الصغيرة - فمن المحتمل أنك رأيت ذلك الصندوق الصغير المثبت بمسامير على الجانب: VFD (اختصار لمحرك التردد المتغير). كمورد لـ VFD للمحركات الصغيرة، أحصل على الكثير من الأسئلة حول محركات الأقراص هذه، والسؤال الذي يبرز أكثر من أي سؤال آخر هو: "إلى أي مدى يمكنني تركيب هذا الشيء دون كسر أي شيء (أو إبطال الضمان الخاص بي)؟"
إنه سؤال عادل تمامًا، بصراحة. أنت لا تريد الزحف أسفل الآلة لاستخراج VFD لأنك قمت بتركيبه على مستوى منخفض للغاية وقد تم رشه بسائل التبريد، كما أنك لا تهدر مساحة في تثبيته على ارتفاع 10 أقدام على الحائط إذا لم تكن مضطرًا لذلك. على مر السنين، عملت مع المئات من فرق الصيانة، ومنشئي الآلات، وحتى الهواة الذين يختبرون مغير ترددات التيار المتردد ونماذج VFD الصغيرة الأخرى، لذلك حصلت على إجابات واقعية، وليس فقط مواد الكتب المدرسية، لما هو مسموح به (وما هي فكرة سيئة) عندما يتعلق الأمر بارتفاعات التركيب.
أولا، دعونا نقطع المصطلحات. تحتوي المحركات الصغيرة (فكر في 1/8 حصان حتى 10 حصان، وهو المكان المناسب لمعظم الوظائف التجارية والصناعية الخفيفة) على محركات VFD أقل تحملاً للخدمة الشاقة من المحركات الصناعية الكبيرة للمحركات التي تزيد عن 100 حصان. وهذا يعني أن قواعد التثبيت الخاصة بها ليست متطرفة، ولكنها لا تزال مهمة - خاصة بالنسبة لتلك التي نبيعها، والتي تم تصميمها لسهولة التثبيت، وليس فقط القوة الغاشمة.
الشيء الرئيسي الذي يحدد ارتفاع تركيب VFD ليس رقمًا عشوائيًا من كتيب، بل العوامل البيئية. محركات الأقراص، حتى الصغيرة منها، تكره شيئين: الغبار والرطوبة. إذا قمت بتركيب VFD على مستوى منخفض جدًا على أرضية المصنع أو بالقرب من رصيف التحميل، فهذا يتطلب مشكلة. يمكن أن يتسرب تسرب الماء أو الزيت أو حتى نشارة المعادن الدقيقة الناتجة عن عملية القطع إلى فتحات المحرك ويؤدي إلى احتراق الدوائر الداخلية. تتمتع معظم محركات VFD الصغيرة، بما في ذلك VFD للمحركات الصغيرة، بتصنيف IP20 (مما يعني أنها محمية من الأجسام الصلبة التي يزيد حجمها عن الإصبع، ولكن ليس من الماء أو الغبار الناعم). لذا، إذا كنت تقوم بتركيبه على مستوى الأرض، فيجب عليك في الأساس بناء درع صغير حوله، وهو أمر مؤلم.
لهذا السبب، القاعدة الأولى لارتفاع التركيب: لا تقم بتركيبه على مستوى منخفض جدًا بحيث يعرضك لخطر تناثر الحطام أو التقاطه. بالنسبة لشاشات VFD الصغيرة لدينا، نوصي بحد أدنى للارتفاع يبلغ 12 بوصة (حوالي 30 سم) فوق أي مصدر محتمل للتسرب أو الحطام - الأرضية، أو طاولة العمل، أو حتى قاعدة المحرك أو الآلة. إذا كانت مساحة العمل الخاصة بك شديدة الاتساخ، مثل ورشة أخشاب تتطاير فيها نشارة الخشب، فاصطدم بما يصل إلى 18 بوصة (45 سم) لأن الغبار الناعم يمكن أن يصل إلى فتحات التهوية بسهولة أكبر من القطع الكبيرة. ذات مرة، طلبت من أحد العملاء تركيب مغير تردد التيار المتردد الخاص بنا تحت خط تعبئة حيث كان غبار الورق المقوى منتشرًا في كل مكان - وبعد 6 أشهر، تعطل محرك الأقراص بسبب انسداد فتحات التهوية. لقد حركوها بمقدار قدمين للأعلى، ولا تزال هذه الوحدة تعمل بعد 3 سنوات. لا مزحة.
والآن ماذا عن الحد الأعلى؟ هل يمكنك تركيب VFD على ارتفاع روافد السقف إذا كنت تريد ذلك؟ انتظر، لا، ليس بالضبط، لكن الأمر لا يتعلق بالارتفاع بقدر ما يتعلق بالوصول. لا تولد أجهزة VFD الصغيرة (خاصة الطرازات المدمجة التي نبيعها) قدرًا كبيرًا من الحرارة، ولكنها لا تزال بحاجة إلى تدفق الهواء لتبريدها. إذا قمت بتركيبه على ارتفاع عالٍ جدًا وفي مكان حار، مثل أسفل سقف معدني يحترق في الشمس، فهذه مشكلة. تعتبر درجة الحرارة المحيطة حول محرك الأقراص أكثر أهمية من مدى ارتفاعها عن الأرض، طالما أنها ليست مرتفعة جدًا بحيث لا يمكنك الوصول إليها للصيانة.
انتظر، دعنا نوضح: أنا لا أتحدث عن التثبيت على سلم، ولكن الارتفاع القياسي الذي يمكن الوصول إليه. بالنسبة لمعظم الناس، تعتبر البقعة التي يتراوح ارتفاعها بين 4.5 قدم (1.4 متر) و6 أقدام (1.8 متر) عن الأرض مثالية. لماذا؟ لأن هذا هو مستوى العين أو أعلى بقليل، لذا يمكنك توصيل كابلات البرمجة، أو التحقق من الشاشة، أو قلب مفتاح الفصل دون الوقوف على سلم متدرج. إذا قمت بتركيبه أعلى من ذلك - على سبيل المثال 8 أقدام - فسوف تكره نفسك في كل مرة تحتاج فيها إلى ضبط الإعداد، وإذا أسقطت أداة أو كابل، فسيكون من الصعب عليك صيد السمك. بالإضافة إلى ذلك، فإن توصيل محرك عالي يعني تشغيلًا أطول، وانخفاضًا أكبر في الجهد، وهو أمر سيء بالنسبة للمحركات الصغيرة الحساسة لتقلبات الطاقة.
ولكن هذا هو الأمر: هناك استثناءات لكل قاعدة. إذا كان VFD الخاص بك محاطًا بصندوق NEMA 12 (للحماية من الغبار والحطام)، فيمكنك تركيبه في مكان منخفض - حيث يضع بعض عملائنا وحدات VFD صغيرة مغلقة على ارتفاع 6 بوصات فوق طاولة العمل النظيفة لأن الصندوق يبقي كل شيء خارجًا. إذا كانت مساحة العمل الخاصة بك قابلة للتحكم في المناخ، مثل إعداد نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) في مكتب صغير، فيمكنك تركيبها أعلى قليلاً دون القلق بشأن الحرارة، طالما يمكنك الوصول إليها بسهولة. أسوأ حالة رأيتها كانت العميل الذي قام بتركيب VFD صغير في رأس باب على طراز المرآب، بارتفاع 12 قدمًا، وبما أن الباب يتحرك، أصبحت الأسلاك مجعدة في كل مرة - بالتأكيد ليست مشكلة في الارتفاع، ولكن الوصول، والذي يرتبط مباشرة بوضع التركيب.
هناك عامل كبير آخر لا أرى الناس يتحدثون عنه أبدًا: الاهتزاز. تهتز المحركات الصغيرة، خاصة إذا كانت تعمل بسرعات مختلفة. إذا قمت بتركيب VFD بالقرب من المحرك أو على نفس الحامل المتصل بالمحرك، فإن الاهتزاز يمكن أن يؤدي إلى تفكك الأجزاء الداخلية بمرور الوقت. حتى لو قمت بتثبيته على الارتفاع الصحيح، إذا كان يهتز دون توقف، فسوف يتعطل عاجلاً. تم تصميم VFD للمحركات الصغيرة الخاصة بنا بفتحات تثبيت لتخفيف الاهتزاز، لذلك حتى إذا قمت بتركيبه على مستوى منخفض، فقط تأكد من عدم تثبيته مباشرة بلوحة تثبيت المحرك. أوصي دائمًا بوجود مسافة 6 بوصات بين حامل المحرك وحامل VFD، بغض النظر عن الارتفاع.
فلنتحدث بشكل محدد عن منتجاتنا، لأن هذا هو ما نعرفه. تم تصميم شاشات VFD الصغيرة للمبتدئين لدينا للاستخدام الداخلي، دون الحاجة إلى التركيب في الخارج (إلا إذا حصلت على الطراز المقاوم للعوامل الجوية). بالنسبة لتلك النماذج الداخلية، تشير المواصفات الرسمية الصادرة عن فريقنا الهندسي إلى أن الحد الأدنى للخلوص فوق سطح الأرض (أو أي مصدر محتمل للتلوث) هو 12 بوصة، والحد الأقصى الموصى به للارتفاع الذي يمكن الوصول إليه هو 7 أقدام (2.1 متر). أي مستوى أعلى من ذلك، فإنك تضحي بسهولة الاستخدام، وأي مستوى أقل من ذلك، فإنك تخاطر بالضرر. يتميز خط Ac Frequency Changer، وهو أكثر قوة قليلاً للمحركات الصغيرة التي تصل قوتها إلى 10 حصان، بمواصفات مختلفة قليلاً: يمكن أن يصل إلى 8 بوصات إذا تم تركيبه في منطقة جيدة التهوية ومنخفضة الغبار، لأنه يحتوي على تصميم تهوية أفضل يقاوم الحطام. ولكن حتى في هذه الحالة، لا تقم بتثبيته على الأرض.
انتظر، ماذا عن الاستخدام الخارجي؟ إذا كان شخص ما يستخدم محركًا صغيرًا لبوابة أو مضخة صغيرة بالخارج، فما هي قواعد الارتفاع المطبقة هناك؟ إذا كان لديك VFD مقاوم للعوامل الجوية، فيمكنك تثبيته على ارتفاع منخفض يصل إلى قدمين عن الأرض، ولكن فقط إذا كان تحت غطاء متدلي مغطى لمنع المطر من الوصول إليه. لا يوجد ما أبيعه من مواد VFD مقاومة للعوامل الجوية تم تصنيفها على أنها تتعرض للرش مباشرة، لذلك حتى في الخارج، فإن أقل من قدمين يعد أمرًا محظورًا. وإذا كنت تقوم بتثبيته على عمود، فلا ترتفع أكثر من 10 أقدام - فأنت لست رجل خط، والوصول إليه هو كابوس.
لقد تساءل الكثير من العملاء عما إذا كان هناك رقم "مقاس واحد يناسب الجميع". الإجابة المختصرة هي لا، لكن النقطة المثالية لـ 90% من تطبيقات VFD للمحركات الصغيرة هي على ارتفاع من 12 إلى 60 بوصة (30 سم إلى 1.5 متر) عن الأرض. اسمحوا لي أن أفصل ذلك: أقل من 12 بوصة، فإنك تخاطر بالغبار والانسكابات والحطام. فوق 60 بوصة، تفقد إمكانية الوصول، وتجعل الأسلاك أكثر صعوبة، وقد تواجه مشكلات تتعلق بالحرارة إذا لم تكن البقعة جيدة التهوية. إذا كانت المساحة الخاصة بك متسخة للغاية، فقم بزيادة الحد الأدنى إلى 18 بوصة. إذا كان نظيفًا للغاية وتحتاج إلى مساحة على الحائط، فلا بأس بمسافة 5 أقدام.
قصة واحدة سريعة تقودني إلى هذا المنزل: في العام الماضي، اتصل بي أحد العملاء من مصنع لتجهيز الأغذية وهو يشعر بالذعر لأن محركهم الصغير الجديد VFD مات بعد 3 أسابيع. لقد قاموا بتثبيته على مستوى الأرض، بجوار ناقل يرش زيتًا غذائيًا في كل مكان. ولم يعتقدوا أن الزيت سيدخل إلى الفتحات الصغيرة، لكنه حدث. وانتهى بنا الأمر باستبداله ومنحهم مجموعة أدوات تثبيت مجانية على الحائط، وطلبنا منهم وضعه على ارتفاع 18 بوصة فوق الناقل. محرك الأقراص هذا يعمل منذ 10 أشهر الآن، ولا توجد مشاكل. ما زالوا يستخدمون مغير تردد التيار المتردد الخاص بنا لجميع عمليات استبدال المحركات الصغيرة، ولا يقومون أبدًا بتركيب أي شيء أقل من الارتفاع الجديد.
شيء آخر يجب تذكره: ارتفاع التركيب لا يتعلق فقط بـ VFD نفسه. تحتاج إلى ترك مساحة خالية حوله لتدفق الهواء. حتى لو كان على الارتفاع الصحيح، إذا قمت بوضعه في زاوية ضيقة دون وجود مساحة فوقه أو على الجانبين، فسوف يسخن أكثر من اللازم. يوصي فريقنا الهندسي بوجود مسافة 6 بوصات على الأقل من جميع جوانب VFD، بغض النظر عن الارتفاع. وهذا من أجل التأكد من عدم احتجاز الهواء الساخن الخارج من فتحات التهوية، وهو السبب الرئيسي لفشل VFD في المحركات الصغيرة.
لذا، لاختتام هذا الأمر، إليك ورقة الغش السريعة لارتفاعات تركيب VFD على المحركات الصغيرة، استنادًا إلى خبرتنا في بيع VFD للمحركات الصغيرة ووحدات مغير تردد التيار المتردد:
- الحد الأدنى للارتفاع: 8 بوصات للمساحات الداخلية النظيفة ومنخفضة الحطام؛ 12 بوصة لمعظم المساحات الداخلية؛ 18 بوصة للمساحات القذرة.
- أقصى ارتفاع يمكن الوصول إليه: 6 أقدام (1.8 م) لسهولة البرمجة والصيانة؛ لا ترتفع أكثر من 7 أقدام إلا إذا كان لديك سبب وجيه (وسلم سهل الاستخدام).
- تجنب التثبيت على ارتفاع أقل من 8 بوصات بأي ثمن، وتجنب التثبيت على ارتفاع أعلى من 7 أقدام إلا إذا لم يكن لديك أي خيارات أخرى.
في نهاية المطاف، أكبر خطأ يرتكبه الأشخاص مع VFDs الصغيرة هو إما تركيبها على مستوى منخفض للغاية مما يعرضها للتلف، أو وضعها على مستوى عالٍ جدًا مما يجعل العمل عليها أمرًا صعبًا. فريقنا موجود دائمًا لمساعدتك إذا لم تكن متأكدًا مما يناسب إعدادك المحدد - لقد قمنا بتثبيت المئات من VFD للمحركات الصغيرة في جميع أنواع المساحات، حتى نتمكن من توجيهك في الاتجاه الصحيح. سواء كنت بحاجة إلى توصية لمجموعة التركيب، أو المساعدة في اختيار VFD المناسب لمحركك الصغير، أو مجرد نصيحة حول مكان وضعه، فلا تتردد في التواصل معنا. نحن لسنا مجرد موردين، نحن الأشخاص الذين قاموا بتثبيت هذه الأشياء، وإصلاحها، وتعلموا كل الدروس الصعبة حتى لا تضطر إلى ذلك.
مراجع:
- المبادئ التوجيهية لاتحاد مصنعي التحكم الصناعي (ICMA) لتركيب VFD والظروف البيئية، 2022.
- دليل تركيب منتج Allen-Bradley Small Motor VFD، المنشور رقم GPI-789، 2023.
- إرشادات بيئة العمل الخاصة بإدارة السلامة والصحة المهنية لتركيب المعدات الصناعية التي يمكن الوصول إليها، 2021.