ما هي المعدات التي تحتاج إلى مولد ثلاثي الأطوار؟ في الغالب أي شيء يعمل بمحرك. فبعد حجم معين، يُصنع المحرك ببساطة كآلة ثلاثية الأطوار، وأي شيء يقوم بتشغيله يرث هذه الخاصية.
لكن الإجابة الصادقة ليست قائمة. إنها ثلاثة أرقام، وتختلف فيما بينها بمقدار خمسة عشر ضعفاً.
إليكم السبب في عدم حصولكم على إجابة مباشرة: سلطتان تجيبان على سؤالين مختلفين.
يُلزم مهندسٌ يكتب المواصفات باستخدام التيار ثلاثي الأطوار بدءًا من نصف حصان فصاعدًا، وذلك لتوحيد المعايير. ويستمر المصنّع في إنتاج المحركات أحادية الطور حتى يصبح حجمها غير عملي.
كل عتبة حقيقية، وهي لا تتطابق.
تتناول هذه المقالة جانب المعدات من هذا السؤال. ليس السؤال "هل يحتاج موقعي إلى مصدر طاقة ثلاثي الأطوار؟"، والذي يغطيه دليلنا لمولدات الديزل ثلاثية الأطوار ، بل السؤال الأدق: هل تحتاج الآلة التي أمامك إلى ذلك؟ نقوم بتصميم مجموعات ثلاثية الأطوار بقدرة تصل إلى 3,000 كيلوواط، ونحدد أحجامها بناءً على قوائم الأحمال الفعلية.
لست متأكدًا من أي من آلاتك تحتاج إلى نظام ثلاثي الأطوار؟ أرسل لنا القائمة ولوحات البيانات، وسنقوم بتصنيفها لك. تواصل مع فريقنا الهندسي →
الوجبات السريعة الرئيسية
- ثلاثة معايير تحدد ذلك، وهي تختلف فيما بينها: عادةً ما تشترط المواصفات استخدام التيار ثلاثي الأطوار من من نصف إلى ثلاثة أرباع حصانأصبحت المحركات أحادية الطور نادرة في جميع أنحاء العالم 2 إلى 3 كيلوواطوتبقى متاحة لحوالي 7.5 كيلو واط.
- الفجوة بين الرقم الأول والأخير هي وسط غامضوهذا هو المكان الذي توجد فيه معظم المعدات الحقيقية.
- A إن وجود مصدر طاقة ثلاثي الأطوار لا يُعد دليلاً على وجود حمل ثلاثي الأطوار. معظم الطاقة التي توفرها خدمة التيار ثلاثي الأطوار لا تزال تذهب إلى دوائر أحادية الطور.
- يُسبب اللحامون ارتباكاً أكثر من أي شيء آخر. معظم الأجهزة المباعة أحادية الطور؛ أما أجهزة اللحام بالبلازما الصناعية MIG وTIG وCNC فهي ثلاثية الطور.
- يمكنك تصنيف آلة في دقيقة واحدة عن طريق عدّها إنهاءات الطاقة والتحقق من وجود مكثف.
ما هي المعدات التي تحتاج إلى مولد ثلاثي الأطوار؟ العتبات الثلاث التي تختلف
قم بفرز أي قائمة تحميل وستحصل على ثلاث مجموعات، وليس مجموعتين.
| تجمع | ماذا تعني | أمثلة |
|---|---|---|
| ثلاثي الأطوار فقط | لا يوجد إصدار أحادي الطور بهذا الحجم | محركات كبيرة، مبردات صناعية، آلات CNC، لحام ثلاثي الأطوار |
| مرحلة واحدة في الممارسة العملية | أحادي الطور بغض النظر عن حجم المجموعة | خدمات المباني بدلاً من الآلات |
| يعتمد ذلك على التصنيف | كلا الإصدارين متوفران؛ الحجم هو الفيصل | ضواغط، لحام، مضخات، أنظمة تكييف الهواء، أدوات آلية، رافعات |
أما المجموعة الثالثة فهي التي يخطئ الناس في تحديدها، وهي الأكبر حجماً.
العتبة التي يستخدمها المهندس
بالنظر إلى مواصفات المشاريع المؤسسية الأمريكية التي تعمل وفقًا لمعيار محركات NEMA MG 1، يظهر نمطٌ واضح. ينصّ الكثير منها على أن المحركات التي تقلّ قدرتها عن نصف حصان يجب أن تكون أحادية الطور، بينما المحركات التي تبلغ قدرتها نصف حصان فأكثر يجب أن تكون ثلاثية الطور. ويضع آخرون المعيار نفسه عند قدرة ثلاثة أرباع حصان.
هذا قرار توحيدي، وليس حدًا تقنيًا. يقوم واضع المواصفات الذي يضع قاعدة واحدة لمنشأة بأكملها باختيار رقم منخفض بحيث تتطابق جميع العناصر الأعلى منه، وتبقى قائمة المشتريات وقطع الغيار بسيطة.
لاحظ ما يمثله هذا الرقم. إنه مأخوذ من وثائق المواصفات التي تستشهد بمعيار NEMA، وليس من المعيار نفسه. يحدد معيار NEMA MG 1 كيفية تصميم المحرك واختباره وتقييمه. أما خط نصف القدرة الحصانية فهو اصطلاحٌ اعتمده واضعو المواصفات.
العتبة التي يستخدمها السوق
والآن، اسأل نفسك عما يمكنك شراؤه فعلياً. تتوفر المحركات أحادية الطور بكثرة عند القدرات المنخفضة، ويقلّ المعروض منها كلما زادت القدرة. في مقارنتنا، تصبح الوحدات أحادية الطور نادرة عند قدرة تتراوح بين 2 و3 كيلوواط تقريباً ( مقارنة بين مولد أحادي الطور ومولد ثلاثي الطور ). وعند قدرة 10 كيلوواط، يصبح السوق يهيمن عليه المولد ثلاثي الطور.
تشير إرشادات الإرشاد الزراعي والصناعي إلى أن الحد الأقصى لتوافر الطور الواحد يبلغ حوالي 10 حصان، أو 7.5 كيلوواط ، وتعتبر الوحدات الأكبر غير متوفرة.
لذا، لن يحدد المهندس قدرة أحادية الطور تتجاوز نصف حصان، بينما يقوم المصنّع بتصنيعها بقدرة تصل إلى 7.5 كيلوواط. مع وجود فرق خمسة عشر ضعفًا، فإن كلا العبارتين صحيحتان.
هذا النطاق هو الحل. أسفل الخط الأول، يكون التيار أحادي الطور مناسبًا تمامًا. فوق الخط الأخير، لا يوجد خيار أحادي الطور. أما في النطاقين، فيعتمد الأمر على الجهاز المحدد، وهنا يحتاج المشتري إلى طريقة محددة بدلًا من قائمة.
الأحمال التي لا تترك لك خياراً
عند تجاوز الحد الأقصى للتوافر، يُحسم الأمر. من المفيد معرفة السبب، لأن السبب يوضح أي المعدات ستصل إلى هذا الحد.
تتميز المحركات ثلاثية الطور بصغر حجمها وخفة وزنها مقارنةً بالمحركات أحادية الطور ذات القدرة نفسها. كما أنها تعمل باهتزاز أقل وتبدأ التشغيل تحت الحمل بشكل أكثر قابلية للتنبؤ. وتتبع قواعد الكفاءة النمط نفسه.
يشمل النظام (الاتحاد الأوروبي) 2019/1781 ، الذي يحدد فئات الكفاءة الإلزامية للمحركات المباعة في أوروبا، محركات الحث ثلاثية الطور بقدرات تتراوح من 0.12 كيلوواط إلى 1,000 كيلوواط. وتُعد محركات الحث ثلاثية الطور هي الأكثر تطلبًا، حيث تشمل الفئة IE3 من 0.75 كيلوواط والفئة IE4 من 75 إلى 200 كيلوواط. أُضيفت محركات الحث أحادية الطور إلى نطاق النظام لاحقًا، وحتى الفئة IE2 فقط. يمكنكم الاطلاع على نطاق النظام في موقع EUR-Lex ، كما يُقدم برنامج أنظمة المحركات التابع لوزارة الطاقة الأمريكية نفس التوضيح من وجهة نظر المشتري.
لذا، فإن هيكل الكفاءة مُصممٌ أساسًا للأنظمة ثلاثية الأطوار. فمبردات العمليات أو مضخات العمليات الكبيرة تعمل بنظام ثلاثي الأطوار لأنه لا يوجد بديلٌ يُؤدي الغرض نفسه عند هذه القدرة. ويُفصّل دليلنا لمولدات الطاقة ثلاثية الأطوار أنواع هذه الأحمال بالكامل. لكن النقطة الأهم هنا هي: هذه الأحمال هي التي تُحدد القرار، وليست هي مصدر عدم اليقين.
هل تعمل من خلال موقع حقيقي؟ أرسل لنا الآلات وتقييماتها وسنقوم بتقسيمها إلى ثلاث مجموعات نيابة عنك.
الأحمال التي يفترض الناس خطأً أنهم بحاجة إليها
والخطأ المعاكس شائع بنفس القدر. فإذا كان المبنى مزوداً بتيار ثلاثي الأطوار، فمن المغري الاستنتاج بأن كل شيء فيه يحتاج إلى ثلاثة أطوار.
لا، ليس الأمر كذلك. فالخدمة ثلاثية الأطوار تحمل دوائر أحادية الطور طوال اليوم، ومعظم الطاقة التي توفرها تذهب إليها. كل دائرة من هذه الدوائر تُؤخذ من طور واحد ونقطة محايدة، ولا تتطلب أي منها نظامًا ثلاثي الأطوار. وتعمل هذه الدوائر بكفاءة سواءً من مولد كهربائي أو من الشبكة الكهربائية.
إن تكلفة عكس هذا الأمر حقيقية. فالمشتري الذي يستنتج أن موقعًا بأكمله يحتاج إلى أحجام سعة ثلاثية الطور لأحمال لم تكن بحاجة إليها أبدًا، يدفع ثمن قدرة لا يمكن للموقع استخدامها.
هناك فخٌّ ثانٍ هنا، وهو الفخّ المُكلف. تشغيل أحمال أحادية الطور في الغالب من مجموعة ثلاثية الأطوار يُركّزها على ملف واحد، وهو ما يُعدّ مشكلة موازنة وليست مشكلة تصنيف. وقد تمّ تناول هذا الموضوع بالتفصيل في دليل مولدات الطاقة ثلاثية الأطوار.
الوسط: معدات يمكن أن تسير في أي اتجاه
هنا يُحسم أمر الأجهزة التي تعمل بالتيار ثلاثي الأطوار. كل فئة أدناه تُباع بنوعيها، ويُحدد تصنيفها نوع الجهاز الذي لديك. اقرأها كقائمة معدات ثلاثية الأطوار مع عمود للتقييم.
| معدات | هل يتوفر تيار أحادي الطور؟ | يصبح ثلاثي الأطوار حول | حكم |
|---|---|---|---|
| ضاغط الهواء | نعم | تتراوح قدرتها بين 2.5 و 3 حصان في أعلى نطاق الطور الواحد؛ أما الوحدات الدوارة الصناعية فهي ثلاثية الطور. | يعتمد على التقييم |
| مجموعة لحام | نعم، ومعظم المبيعات هي | تقنيات اللحام بالقوس المعدني المحمي بالغاز (MIG) واللحام بالقوس المعدني المحمي بالغاز (TIG) والبلازما المُتحكم بها | يعتمد على العملية |
| أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والمبردات | نعم | وحدات التكييف التجارية المثبتة على أسطح المباني، وضواغط أنظمة التكييف المنفصلة الأكبر حجماً، ومبردات العمليات الصناعية | يعتمد على التقييم |
| كعب عريض | نعم | أي شيء أعلى من بئر منزلية أو مضخة تصريف المياه | يعتمد على التقييم |
| أدوات الآلة | نعم | قد تكون المخرطة اليدوية أحادية الطور؛ أما أي مخرطة CNC فليست كذلك. | يعتمد على نوع عنصر التحكم |
| الرافعات والمصاعد | نادرا | ثلاثي الأطوار في أغلب الأحيان | ثلاثي الأطوار في أغلب الأحيان |
| شحن EV | نعم | وحدات تجارية ذات قدرة أعلى | يعتمد على التقييم |
| مطبخ تجاري | نعم | أفران كبيرة متعددة الاستخدامات ومقالي قابلة للإمالة | يعتمد على التقييم |
| المعدات الزراعية | نعم | مضخات الري، مجففات الحبوب، خطوط المعالجة | يعتمد على التقييم |
| الغسيل والتشطيب | نعم | غسالات صناعية أكبر من الأحجام المنزلية | يعتمد على التقييم |
ما الذي يجعل كل واحد منها غامضاً؟
تُعدّ الضواغط مثالًا واضحًا. يعمل الضاغط أحادي الطور على دائرة كهربائية قياسية حتى قدرة 2.5 حصان تقريبًا، ويحتاج من 3 أحصنة فما فوق إلى مصدر طاقة مخصص. أما الوحدات الدوارة الصناعية التي تعمل طوال اليوم فهي ثلاثية الطور، لذا يوجد نفس الجهاز بنوعين كهربائيين مختلفين في الحجم. يشرح أحد الموردين الفرق العملي في كيفية تغذية الضاغط ثلاثي الطور .
تُثير أجهزة اللحام حيرةً أكثر من أي شيء آخر في هذه القائمة. معظم أجهزة اللحام المباعة أحادية الطور، بما في ذلك العديد من الأجهزة الاحترافية. أما أجهزة اللحام الصناعية بتقنية MIG وTIG وطاولات البلازما CNC فهي ثلاثية الطور. لذا، لا توجد إجابة عامة على سؤال "هل تحتاج أجهزة اللحام إلى طاقة ثلاثية الطور؟"، والصفحات التي تُجيب عليه بنعم أو لا بشكل قاطع خاطئة. اقرأ مواصفات الجهاز.
تنقسم أنظمة التكييف والتهوية بنفس الطريقة. وحدات التكييف المنزلية المنفصلة أحادية الطور. أما وحدات التكييف التجارية المثبتة على أسطح المباني ومبردات العمليات فهي ثلاثية الطور، وعادةً ما يكون المبرد هو أكبر حمل في قائمة الأحمال التجارية. إن افتراض أن النظام الصغير والكبير يتبعان نفس القاعدة هو ما يؤدي إلى نقص في حجم النظام المطلوب.
تُشغّل آلات التشغيل نظام التحكم بدلاً من المحرك. قد تكون المخرطة اليدوية ذات المحرك المتواضع أحادية الطور. أما أي آلة مزودة بنظام تحكم رقمي (CNC) فليست كذلك، لأن محركاتها ومغزلها يتطلبان ثلاثة أطوار. يمكن وضع مخرطتين متماثلتين في الحجم على جانبي هذا الخط.
اكتشفت فرح ذلك بطريقة مكلفة. اشترت ضاغط هواء مستعملًا ثنائي المراحل لورشة نجارة، واختارت مجموعة التبريد الاحتياطية بناءً على بياناته الفنية. عند تشغيله، وجدت أن الجهاز أحادي الطور، بينما كان الجهاز السابق ثلاثي الأطوار. كانت البيانات الفنية تشير إلى قدرة الضاغط على العمل، وليس إلى متطلبات الطاقة اللازمة لتشغيله.
كيف تعرف ما تحتاجه الآلة التي أمامك فعلاً
لست بحاجة إلى وثائق. فحصان فقط يكفيان لتصنيف أي جهاز تقريباً في غضون دقيقة واحدة.
افهم أولاً ما تقرأه. تحتوي مجموعة المولدات على لوحة بيانات. أما الآلة فلها لوحة متطلبات. إنهما وثيقتان مختلفتان، وهذه الطريقة تتعلق بالثانية.
عدّ نقاط توصيل الطاقة
افتح صندوق التوصيلات أو لوحة التحكم الخاصة بالجهاز، وعدّ الموصلات التي تحمل الطاقة. وجود موصلات ثلاثية الطور بالإضافة إلى موصل محايد وموصل أرضي يعني وجود تيار ثلاثي الطور. وجود موصل أحادي الطور بالإضافة إلى موصل محايد وموصل أرضي يعني وجود تيار أحادي الطور.
يُعدّ وجود موصلين حيّين حالةً مُضلّلة، لأنّ الآلة الموصولة بطورين تبدو وكأنّها تحتوي على أكثر من طور. في الواقع، يُعتبر وجود موصلين حيّين فقط، دون وجود موصل ثالث، حملاً أحادي الطور، موصولاً بخطّ واحد. هذا لا يجعل الآلة مُعدّة ثلاثية الطور.
ابحث عن مكثف
يحتاج المحرك أحادي الطور إلى مساعدة في توليد مجال دوار، ويحصل عليها من مكثف بدء التشغيل أو مكثف التشغيل. إذا كان هناك مكثف أسطواني مثبت على المحرك أو بالقرب منه، أو مفتاح طرد مركزي، فمن شبه المؤكد أن المحرك أحادي الطور.
لا يحتاج المحرك ثلاثي الأطوار إلى أي منهما، لأن الأطوار الثلاثة تُنتج المجال الدوار بالفعل. يُعدّ غيابهما إشارة قوية، مع العلم أنه قد يظهر مكثف أيضًا في دوائر التحكم، لذا يُقرأ من خلال النهايات.
أين تبحث إذا لم تكن اللوحة ظاهرة؟ تحقق من غطاء صندوق توصيل المحرك، والجانب الداخلي لباب خزانة التحكم، وبيانات الجهاز. عادةً ما تكون المتطلبات الكهربائية موجودة في أحدها.
عندما لا توجد لوحة اسم، أو عندما لا تحتوي اللوحة على ما يلي
تضيع اللوحات، أو تُطلى فوقها، أو تحمل لغةً لا يمكنك قراءتها. هذا أمر شائع في الآلات المستوردة والمستعملة.
أما الحالة الأصعب فهي لوحة بيانات واضحة لكنها لا تجيب على سؤالك. فبعضها يذكر ناتج الجهاز ، أي العمل الذي يقوم به، دون ذكر مدخلاته ، أي ما يجب عليك توفيره. وقد واجه ضاغط فرح هذه المشكلة تحديدًا، والتعامل مع أحد الرقمين على أنه الآخر طريقة مضمونة لطلب المجموعة الخاطئة.
عندما لا تستجيب لوحة التوزيع، لديك خياران موثوقان. قياسها: يمكن لفني كهربائي باستخدام مقياس التيار الكهربائي تأكيد توصيلات التيار من اللوحة في دقائق. أو الاستفسار: يمكن للشركة المصنعة أو الموزع تزويدك ببيانات استهلاك الطاقة من خلال رقم الطراز والرقم التسلسلي.
هناك طريقة مختصرة واحدة لا تستحق الاتباع. "إنها آلة كبيرة، لذا لا بد أنها ثلاثية الأطوار" غالبًا ما تكون صحيحة ، وهذا تحديدًا ما يجعلها مكلفة. لكنها تفشل في كثير من الأحيان، في الآلات المستوردة والمستعملة التي يشتريها الناس بالفعل، ما يحوّل تخمينًا معقولًا إلى مجموعة مُرتبة لا تتناسب مع الحمل.
واجه كوفي هذه المشكلة في خط تعبئة ورثه. كانت لوحة المحرك مطلية، وباقي الكتابة بخط غير مفهوم، لذا افترض أن التيار ثلاثي الأطوار. كان الهيكل كبيرًا، وكان التيار ثلاثي الأطوار هو السائد في معظم الآلات الأخرى على الخط.
كانت هذه اللوحة أحادية الطور داخل إطار كبير. لم يتطلب إصلاحها سوى تغيير لوحة التوزيع بدلاً من شراء مجموعة جديدة، وهذا كان محض صدفة. وهو الآن يصور كل لوحة فور وصولها.
الأسئلة الشائعة
ما هي المعدات التي تحتاج إلى مولد ثلاثي الأطوار؟
أي جهاز يعمل بمحرك، بدءًا من بضعة كيلوواط فما فوق، هو مصدر الحاجة. أما الفئات التي قد تُسبب حيرةً لدى البعض فهي تلك التي تُباع بنوعين، وهي المذكورة أعلاه. في حال عدم توفر مصدر طاقة ثلاثي الأطوار في الموقع، يُمكن تغذية الأحمال الكبيرة باستخدام مُحوّل الطور.
هل يحتاج ضاغط الهواء إلى طاقة ثلاثية الأطوار؟
فقط عند تجاوز حجم معين. تعمل الضواغط أحادية الطور على دائرة كهربائية قياسية حتى قدرة 2.5 حصان تقريبًا، بينما تحتاج الطرازات التي تبدأ من 3 أحصنة إلى مصدر طاقة مخصص. أما الضواغط الدوارة الصناعية، التي تعمل باستمرار، فهي ثلاثية الطور. غالبًا ما يشمل النطاق نفسه كلا النوعين، لذا فإن القدرة هي التي تحدد ذلك.
هل يحتاج اللحامون إلى طاقة ثلاثية الأطوار؟
في الغالب لا. معظم ماكينات اللحام المباعة أحادية الطور، بما في ذلك العديد من الماكينات الاحترافية. أما مجموعات اللحام الصناعية MIG وTIG وطاولات البلازما CNC فهي ثلاثية الطور. المسألة تتعلق بكل ماكينة على حدة، وليست بفئة معينة، وأي إجابة عامة ستكون خاطئة بالنسبة لنحو نصف ماكينات اللحام المستخدمة.
كيف أعرف ما إذا كانت معداتي أحادية الطور أم ثلاثية الطور؟
عدّ موصلات الطاقة في صندوق توصيل الجهاز: ثلاثة أطوار بالإضافة إلى سلك محايد تعني وجود تيار ثلاثي الأطوار. ابحث عن مكثف بدء التشغيل أو مكثف التشغيل، فهذا يدل على وجود محرك أحادي الطور. الطريقة الكاملة موضحة أعلاه.
هل يمكن لمجموعة ثلاثية الأطوار تشغيل معدات أحادية الطور؟
نعم، بشكل روتيني، لأن الدوائر أحادية الطور تُؤخذ من طور واحد ونقطة محايدة. وتُغطى حدود قدرة مجموعة ثلاثية الطور على نقل الطاقة بهذه الطريقة في دليلنا الخاص بمولدات الديزل ثلاثية الطور.
خاتمة
تتلخص متطلبات المعدات التي تحتاج إلى مولد ثلاثي الأطوار في ثلاثة أرقام بدلاً من رقم واحد. عادةً ما تتراوح القدرة المطلوبة بين نصف إلى ثلاثة أرباع حصان. أما المحركات أحادية الطور، فتصبح نادرة عند قدرة تتراوح بين 2 و 3 كيلوواط، بينما تبقى متوفرة حتى قدرة 7.5 كيلوواط تقريبًا.
تحت الرقم الأول، يمكنك استخدام التيار أحادي الطور بسهولة. فوق الرقم الأخير، لا يوجد خيار للتيار أحادي الطور. النطاق الواسع بينهما هو الذي يضم الضواغط، وآلات اللحام، والمضخات، وأنظمة التكييف والتهوية، وأدوات الآلات، حيث يعتمد الحل على تشغيل الآلة وليس على الفئة.
إذن، الطريقة ليست قائمة. صنّف كل حمل: عدّ نقاط التوصيل، وابحث عن مكثف. عندما تكون اللوحة مفقودة، أو إذا كانت تُخبرك فقط بما يفعله الجهاز بدلاً من ما يحتاجه، فقم بقياسها أو اسأل.
افعل ذلك قبل تحديد الحجم، وليس بعده. تشمل مجموعتنا من مولدات الديزل كلاً من المولدات أحادية الطور وثلاثية الطور، ويوضح دليلنا حول كيفية اختيار مولد الديزل الخيارات الأوسع.
أرسل لنا قائمة الأحمال الخاصة بك وسنقوم بتصنيفها. أخبرنا بما هو موجود في الموقع وسنخبرك بالأحمال التي تحتاج فعلاً إلى نظام ثلاثي الأطوار، وماذا يعني ذلك بالنسبة للمجموعة التي تحتاجها.
