عوامل التغير في دورة الحياة تتيح عمليات الشراء الذكي لمحرك الأقراص

Previous Next

يمكن أن تستفيد الرافعات والرافعات على وجه الخصوص من هذه الممارسة.

تم تشغيل المحركات الكهربائية المبكرة بسرعة واحدة ، مسترشدة بالتيار المتوفر والجهد وكثيراً ما يتم تشغيل أنظمة الحزام والبكرة التي تتحكم آليًا في سرعة النظام وقوته. ومع تطور المحركات ، تحسنت الكفاءة ، في الغالب عن طريق تغيير التحكم في الإنتاج من الميكانيكية إلى الكهربائية ، مما أدى في النهاية إلى إنشاء محركات أقراص حديثة قابلة للضبط (محركات أقراص AC).

واليوم ، تكمن أكبر إمكانية لتحقيق وفورات في الطاقة الكهربائية للمحركات في التحسين على مستوى النظام والعملية. يمكن اتخاذ العديد من التدابير المختلفة لتحسين أداء العمليات والنظم ، ولكن محركات الأقراص AC لها أهم دور تلعبه. الرافعات وروافع السطح هي بعض الأماكن الأكثر شيوعًا للبدء. يمكن تحسين مستوى النظام بفضل العديد من العناصر الرئيسية في تقنية محرك AC:

• استقلالية المحرك: توفر المحركات التي تكون مستقلة عن أنظمة التحكم ونوع المحرك خيارات عند اختيار تقنية المحرك (الحث ، المغناطيس الدائم أو التردد المتزامن عالي الكفاءة) وصانع المحركات الأكثر ملاءمة للتطبيق لضمان أعلى أداء وأفضل استهلاك للطاقة.
• كما أن التوافر المفتوح لبيانات الكفاءة (أيضًا في ظروف التحميل الجزئي) أمر أساسي. يمكن استخدام هذه البيانات لتحسين تصميم النظام. يتم باستمرار تطوير أدوات لحساب كفاءة الطاقة.
• يعتبر استخدام التحكم في المحركات المُحسَّن للطاقة أمراً أساسياً لحصد إمكانات الكفاءة للمحركات الكهربائية ولضمان أن محرك الأقراص دائمًا ما يتماشى تمامًا مع المحرك المرفق والأحمال المتغيرة.

وكثيرا ما يتم تبني كفاءة الطاقة كوسيلة لتوفير الموارد وتوفير المال. ويمكن اعتبار ذلك بمثابة "الوقود الأول". تتحقق وفورات كفاءة الطاقة في جميع أنحاء النظام من خلال انخفاض في الطاقة أو الوقود عند مدخل النظام. أحد الجوانب المهمة في أنظمة التحكم في المحركات أو محركات AC هو استهلاك الطاقة المطلوب لأداء مهمة معينة. الطاقة لديها تكلفة مخصصة وتخفيض في استخدام الطاقة أو زيادة الكفاءة يمكن أن يؤدي إلى وفورات في التشغيل.

على الرغم من أن العائد التقليدي على تحليل الاستثمار قد يقوم بتقييم هذه الأنظمة ، إلا أن أساليب أخرى مثل التكلفة الإجمالية للتشغيل (TCO) تبحث في النفقات طوال عمر النظام بما في ذلك الطاقة ، ووقت التعطل ، والصيانة والإصلاح ، والتلف والاستبدال والتكاليف. غالبًا ما تكون هناك ثمار تكنولوجية منخفضة القيمة ، مثل تركيب محركات AC ، لكن قرارات الشراء لا تزال تتطلب تحليلًا لفائدة التكاليف التي تعالج تكاليف دورة الحياة الإجمالية. يجب تقييم جميع العوامل ذات الصلة بما في ذلك الآثار الجانبية السلبية التي تتراكم مقابل المزايا.

عند مناقشة الكفاءة ، من المهم أن نتذكر أنه يجب استخدام محرك الأقراص لتحسين أداء المحرك. يمكن لأي محرك التحكم بالتحكم في سرعة المحرك ، ولكن لا يمكن لجميع محركات الأقراص الحصول على أفضل كفاءة من المحرك. لزيادة الكفاءة يجب أن يكون التركيز على التحكم المتقدم في القيادة. من خلال الوصول إلى معلمات التشغيل الرئيسية ، مثل الحد الأقصى لعزم الدوران لكل أمبير ، فإن عناصر التحكم المتقدمة في القيادة تقلل من استهلاك الطاقة وتحسن أداء النظام.

تؤدي ميزات الأجهزة المدمجة في محرك الأقراص (مثل اختناقات التيار المستمر) إلى نظام أكثر كفاءة. تعمل هذه الوظيفة المدمجة أيضًا على تقليل التكاليف وإزالة مساحة التثبيت المطلوبة للمكونات الخارجية.

إدارة الحرارة الذكية هدف آخر للتحسين على مستوى النظام. تؤدي ميزات مثل التبريد في القناة الخلفية وتوفر محركات الأقراص المبردة بالسوائل إلى انخفاض كبير في أحمال الحرارة في غرف التبديل. وهذا يتيح استخدام أنظمة تكييف الهواء الصغيرة لتحسين متطلبات المساحة ، وتحسين الكفاءة وخفض التكاليف.

من المهم التمييز بين المحرك ووحدات التحكم ومحركات الأقراص. المحرك هو الجهاز الميكانيكي أو الكهربائي الذي يولد القوة الدورانية أو الخطية المستخدمة لتشغيل الآلة. إنه يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. هناك ثلاثة أنواع من المحركات الكهربائية:

• محركات DC: تاريخيا النوع الأول من المحركات المستخدمة على نطاق واسع. تميل التكاليف الأولية للنظام (المحرك والقيادة) إلى أن تكون أقل.
• متزامنة التيار المتناوب: يتزامن دوران الدوار مع تواتر تيار الإمداد وهو مثالي لمعدات القيادة بسرعة ثابتة وللاستعمال في تحديد المواقع بدقة عالية.
• تحريض التيار المتردد (غير متزامن): النوع الأكثر شيوعًا لمحرك التيار المتردد في الصناعة ، والذي يستخدم الحث الكهرومغناطيسي لتوليد عزم الدوران.

غالباً ما يصل اختيار نظام قيادة المحرك إلى منعطف حاسم عندما يقرر بين الاعتماد على أنظمة محرك السيارات المعبأة مسبقًا أو إنشاء حل مخصص يضبط مكونات المحرك والمحرك والتحكم والتغذية المرتدة ليتناسب مع تطبيق معين. في حين توفر مجموعات محرك السيارات المعبأة مسبقًا نقطة شراء واحدة ، كن على دراية أنه في المدى الطويل يمكن أن تصبح مكلفة في حالات التعطل والتحديث.

جميع تركيبات محرك السيارات لها مزايا وعيوب. التكلفة الأولية واستهلاك الطاقة وإمكانية الخدمة وتكاليف دورة الحياة هي بعض العوامل التي يجب وضعها في الاعتبار. يعني استقلال السيارات أنه يمكنك اختيار أي مجموعة من الموردين لتحقيق أقصى أداء للمحرك. محركات الأقراص التي يمكن أن تتكيف مع المحركات المختلفة تعطي عوامل إيجابية تؤثر على التكلفة الإجمالية للملكية. تشمل هذه العوامل:

• اللوجستيات المرنة: القدرة على استيعاب مواصفات العملاء المتغيرة والاتجاهات التكنولوجية الجديدة على مدار عمر التطبيق بالكامل.
• التغيير السريع: غالباً ما يكون التغيير إلى مورد بديل أو تكنولوجيا محرك بديلة هو الحل الأفضل.
• الحرية من الاعتماد على الموردين: على مدى عمر تطبيق يحركه المحرك ، يمكن أن تحد أبعاد المحرك الخاصة وغير القياسية من كفاءة الصيانة. عند مواجهة عمليات تثبيت متعددة ، توجد ميزة في وجود نفس محركات الأقراص المستقلة عن المحرك مثبتة في المصنع بأكمله. هناك مخزون أقل لقطع الغيار ، تدريب مبسط للموظفين ، وصيانة أكثر مباشرة.
• حل مقاوم للمستقبل: باستخدام ميزة التكيف التلقائي للمحرك ، يمكن للمحركات المستقلة العاملة على المحركات تحقيق الأداء الأمثل لأي محرك سواء الآن أو طوال فترة استخدام التطبيق. يقوم محركو محركات الأقراص المستقلون بشكل مستمر باختبار تقنيات المحركات الجديدة من أجل تطوير خوارزميات جديدة من أجل التوافق. مكونات محسنة بشكل مستقل تتكيف بالكامل مع مجموعة متنوعة من التطبيقات. على سبيل المثال ، يمكن لمصنعي المعدات الأصلية (OEMs) تصميم نظام القيادة والأداء الأعلى أداءًا لتطبيق متخصص.

اختيار تركيبة المحرك والقيادة الصحيحة لا يجب أن تكون مهمة معقدة ومرهقة. بمجرد أن يتم الحصول على المحرك المثالي للتطبيق من مورد موثوق به ، فلا يوجد سبب لإجراء أي تغييرات على هذا السيناريو. ومع ذلك ، يمكن إجراء بعض التغييرات ، وهي تغييرات ستوفر المزيد من الخيارات ، وتقليل وقت التوقف المحتمل ، وتبسيط عمليات الصيانة وتكاليف دورة الحياة الدنيا ، وذلك ببساطة عن طريق اختيار محرك AC مستقل عن المحرك.


المؤلف
ستيف زكولا هو مهندس كهربائي يعمل في مجال محركات الأقراص منذ 25 عامًا. وقد ركز على التطبيقات والمبيعات والتسويق. وهو مدير تسويق منتجات كبير لمحركات دانفوس.


(كما نشر في طبعة أبريل 2018 من Marine News )