01ما هي الأسطوانة الكهربائية؟

تُدمج الأسطوانة الكهربائية المحرك وجهاز التخفيض في الأسطوانة. لا تتطلب وصلة تقليدية. يُحرك المحرك الموجود داخل الأسطوانة الأسطوانة مباشرةً. يتكون هيكلها تقريبًا من محرك، وجهاز تخفيض، وجسم الأسطوانة، وجهاز إحكام. بالمقارنة مع أسطوانة الدفع المنفصلة التقليدية، يكون الوصل مُخفّضًا. لا تتطلب الأسطوانة الكهربائية ذات المغناطيس الدائم حتى جهاز تخفيض لتحقيق وظيفة تنظيم السرعة بشكل متدرج ضمن نطاق واسع.

مخطط مقارنة بين الأسطوانة التقليدية ذات الدفع المنفصل والأسطوانة الكهربائية

المحرك: المحرك هو مصدر الطاقة للمدحلة الكهربائية. تختلف أنواع المحركات باختلاف التطبيقات لتلبية احتياجات العمل المتنوعة. تشمل الأنواع الشائعة المحركات غير المتزامنة والمحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم. تُستخدم المحركات غير المتزامنة على نطاق واسع في المدحلات الكهربائية نظرًا لبنيتها البسيطة، وانخفاض تكلفتها، وموثوقية تشغيلها. تزداد شعبية المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم بين المستخدمين نظرًا لصغر حجمها (دون الحاجة إلى جهاز تخفيض)، وانخفاض استهلاكها للطاقة، وعزم دورانها العالي.

جهاز التخفيضلتحقيق سرعة التشغيل المطلوبة في عملية الإنتاج، عادةً ما يلزم تركيب جهاز تخفيض السرعة خلف المحرك لتحقيق تحكم دقيق وزيادة عزم الدوران لتلبية متطلبات النقل الفعلية. يعتمد جهاز التخفيض عادةً على تخفيض التروس أو تخفيض التروس الدودية. يتميز تخفيض التروس بكفاءة نقل عالية، ودقة عالية، وعمر افتراضي طويل؛ كما يتميز بنسبة نقل حركة كبيرة وأداء قفل ذاتي جيد، وهو مناسب لبعض الحالات التي تتطلب عزم دوران كبيرًا ومساحة تركيب واسعة.

جسم الطبلة: هذا هو الجزء الرئيسي من الأسطوانة الكهربائية. يُركّب جسم الأسطوانة مباشرةً أسفل الحزام الناقل لنقل المواد. تختلف المواد المستخدمة في تصنيع جسم الأسطوانة اختلافًا كبيرًا حسب الاستخدام. عادةً ما يكون مصنوعًا من فولاذ عالي الجودة يتمتع بقوة ومقاومة تآكل كافية لضمان عدم تشوهه أو تآكله بسرعة كبيرة أثناء الاستخدام طويل الأمد.

جهاز الختم: لمنع دخول الغبار والرطوبة والشوائب الأخرى إلى الأسطوانة الكهربائية، يجب أن تكون محكمة الغلق. وأثناء عملية الغلق، من الضروري ضمان تبديد الحرارة داخل الأسطوانة الكهربائية.

02 أنواع الأسطوانات الكهربائية

هناك أنواع عديدة من البكرات الكهربائية، وتختلف تأثيرات توفير الطاقة لكل نوع اختلافًا كبيرًا. حاليًا، يُصنف البكرات الكهربائية بشكل رئيسي حسب نوع المحرك، والذي يُقسم بدوره إلى ثلاث فئات: البكرات الكهربائية غير المتزامنة، والبكرات الكهربائية المتزامنة ذات المغناطيس الدائم، والبكرات الكهربائية ذات التيار المستمر بدون فرش.

أسطوانة كهربائية متزامنة ذات مغناطيس دائم: يُوضع محرك متزامن ذو مغناطيس دائم في جسم الأسطوانة، ويتمتع بنطاق واسع من التحكم في السرعة دون الحاجة إلى جهاز تخفيض. وهو مناسب لتطبيقات الطاقة المتوسطة والكبيرة، مثل مناجم الفحم والصلب والمعادن غير الحديدية وغيرها من الصناعات. حاليًا، تتجاوز قدرة الأسطوانة الكهربائية المتزامنة ذات المغناطيس الدائم في بلدي 1000 كيلوواط. بالمقارنة مع جهاز التشغيل المنفصل التقليدي، تُقلل الأسطوانة الكهربائية المتزامنة ذات المغناطيس الدائم من جهاز التوصيل والتخفيض، كما أن كفاءة نقل محرك المغناطيس الدائم أعلى من المحرك غير المتزامن، مما يُوفر الطاقة بشكل مثالي.

بكرة كهربائية بدون فرشاة تيار مستمر: يحتوي جسم الأسطوانة على محرك تيار مستمر بدون فرش + وحدة تخفيض، وهو مناسب للتطبيقات منخفضة الطاقة، مثل صناعات الأغذية والأدوية والتعبئة والتغليف وغيرها، ويتراوح نطاق الطاقة عادةً بين بضع مئات من الواط وبضعة كيلوواط. تتميز بكرات التيار المستمر الكهربائية بدون فرش بالتشغيل المعياري، ويمكنها مطابقة عدد البكرات الكهربائية وفقًا لحمل النقل، مما يضمن تحكمًا دقيقًا وتشغيلًا معياريًا. تتميز بكرات التيار المستمر الكهربائية بدون فرش بطاقة منخفضة، وتمثل نسبة صغيرة من إجمالي استهلاك الطاقة في المؤسسات، لذا لا يشعر الناس بتأثيرها الموفر للطاقة بشكل كبير.

الأسطوانات الكهربائية غير المتزامنة: تُوضع محركات غير متزامنة مع أجهزة تخفيض في جسم الأسطوانة، وهي مناسبة لتطبيقات الطاقة الصغيرة والمتوسطة، مثل الخدمات اللوجستية، ومواد البناء، ونقل الموانئ، ونقل الحبوب، والصناعات التحويلية عالية الاستهلاك للطاقة مثل صناعة الورق. يتراوح نطاق القدرة عادةً بين بضعة كيلوواط ومئات الكيلوواط. بالمقارنة مع أجهزة التشغيل المنفصلة التقليدية، تُقلل البكرات الكهربائية غير المتزامنة بشكل رئيسي من الوصلات، ويكون تأثير توفير الطاقة أقل قليلاً من النوعين السابقين.

03 كيفية تحقيق الحفاظ على الطاقة وخفض الانبعاثات باستخدام الأسطوانات الكهربائية

تتمتع الأسطوانات الكهربائية بالعديد من المزايا، مثل كفاءة النقل العالية، والحجم الصغير، والضوضاء المنخفضة، والتشغيل الذكي، والصيانة المريحة، مما يحسن بشكل كبير من تأثير توفير الطاقة للمؤسسات:

كفاءة نقل عالية وتأثير كبير في توفير الطاقة: تقلل الأسطوانات الكهربائية من الاقتران وتتمتع بكفاءة نقل أعلى؛ بعض الأسطوانات الكهربائية ذات المغناطيس الدائم لا تتطلب حتى أجهزة تخفيض، وكفاءة نقلها محسنة بشكل كبير أكثر من كفاءة أسطوانات القيادة المنفصلة التقليدية، مما يساهم بشكل كبير في الحفاظ على الطاقة وتقليل الانبعاثات للمؤسسات.

حجم صغير، وخفيف الوزن، وتوفير المساحة وتوفير المواد: تتطلب بكرات الدفع المنفصلة التقليدية، التي تُركّب محركاتها وأجهزة التخفيض على جانبها، مساحة تخزين أكبر، بينما تُركّب محركات وأجهزة التخفيض في البكرات الكهربائية داخلها، وهي أصغر حجمًا وأقل استخدامًا للمواد والأجزاء وأخف وزنًا. يُسهّل تركيب وتشغيل الجهاز عملية التركيب ويوفر الطاقة.

انخفاض الضوضاء، مما يقلل من تكاليف الطاقة والمواد لمعالجة تقليل الضوضاء للمؤسسات: توجد المحركات وأجهزة التخفيض الخاصة بالبكرات الكهربائية داخل البكرات، مما يقلل بشكل فعال الضوضاء في بيئة العمل ويقلل من استهلاك الطاقة والمواد الناجم عن الحاجة إلى التعامل مع التلوث الضوضائي في بعض المؤسسات.

التشغيل الذكي والقابل للتعديل يوفر المزيد من الطاقة: غالبًا ما تستهلك بكرات الدفع المنفصلة التقليدية الكثير من الكهرباء في وضع الخمول أو التشغيل غير الضروري لأنها لا تستطيع التحكم بدقة في خرج الطاقة؛ يمكن أن تكون البكرات الكهربائية ذكية ومقسمة إلى وحدات، ويمكنها ضبط معلمات تشغيل المحرك في الوقت الفعلي وفقًا لحجم العمل وظروف التشغيل، وتحقيق التحكم الدقيق في السرعة وناتج عزم الدوران، وتحسين استخدام الطاقة بشكل أكبر، وتحسين الحفاظ على الطاقة وخفض الانبعاثات بشكل كبير للمؤسسات.

سهولة الصيانة وتوفير القوى العاملة واستهلاك الطاقة: تحتوي بكرات الدفع المنفصلة التقليدية على وصلات وأجهزة تخفيض، لذا فهي تحتاج إلى استهلاك الكثير من الزيت للتزييت أثناء أعمال الصيانة اليومية، كما تتطلب أيضًا صيانة متكررة من قبل الموظفين.

تتخلص الأسطوانة الكهربائية من الحاجة إلى تغيير الزيت وصيانة الوصلات والمخفضات، مما يجعل الصيانة اليومية أكثر ملاءمة وكفاءة، مما يوفر تكاليف العمالة وتكاليف المواد واستهلاك الطاقة للمؤسسات.

الخاتمة

بالمقارنة مع بكرات الدفع المنفصلة التقليدية، تحسّنت كفاءة توفير الطاقة للبكرات الكهربائية بشكل ملحوظ. ووفقًا لبيانات جمعية صناعة الآلات الثقيلة الصينية، يتجاوز الإنتاج السنوي لصناعة معدات نقل الأحزمة في بلدي 12 مليار يوان، ويتجاوز الطلب السنوي على أجهزة الدفع مليون كيلوواط. سيُحسّن الاستخدام واسع النطاق للبكرات الكهربائية توفير الطاقة في صناعة معدات نقل الأحزمة بأكملها بشكل كبير.