العودة إلى القائمة

تطبيق محول التردد من سلسلة PI500 لشركة بوشوان للتكنولوجيا في الكسارة المطرقية

2025-12-24


ملخص يقدّم هذا المقال مقدمةً بسيطةً عن تطبيق محولات التردد من سلسلة PI500 لشركة داليان بوتشوان للتكنولوجيا في ماكينات التكسير المستخدمة في المناجم. تدمج نظام التحكم تقنيتي تحويل التردد والتحكم في وحدة واحدة، مما يُبرز الأداء الفائق لمحولات التردد من سلسلة PI500 لشركة بوتشوان للتكنولوجيا، ويحقق بشكل جيد متطلبات الماكينة من عزم دوران كبير عند التشغيل ودقة عالية في السرعة، مما يؤدي إلى تحسين ملحوظ في أداء تشغيل معدات التكسير. 
 
الكلمات المفتاحية: PI500؛ خط محايد مشترك للتيار المستمر؛ كسارة 
أولاً، المقدمة 
تُستخدم آلات التكسير على نطاق واسع في قطاعات مثل التعدين والصهر وصناعة مواد البناء والطرق والسكك الحديدية والهيدرولوجيا والصناعات الكيميائية. ومن الآلات الشائعة حاليًا لتكسير الصخور: الكسارة الفكية، والكسارة التصادمية، والكسارة الهوائية، والكسارة المطرقة، والكسارة الصدمية، والكسارة الدوارة، والكسارة المركبة، وغيرها. 

تُعدّ تكاليف الكسارات منخفضة نسبيًا في مصانع التعدين، إذ تمثّل عادةً ما بين 40% و60% من إجمالي تكاليف المصنع. لذلك، فإنّ تعزيز كفاءة إنتاج الكسارات، وتخفيض استهلاك الطاقة لكل وحدة، وتقليل التكاليف، واعتماد معدات تكسير عالية الكفاءة وموفرة للطاقة، هي الوسائل الرئيسية في قطاع التعدين. 
ثانيًا: ضرورة تطوير الكسارة باستخدام محول الترددات. 
يتم تشغيل جهاز التكسير هذا بواسطة محركين غير متزامنين بقدرة 200 كيلوواط، يرتبطان ببعضهما عبر حزام لدفع عمود دوار واحد. كان نظام التحكم الأصلي يستخدم طريقة بدء التشغيل «النجم مثلث» ويعمل بالتردد الصناعي، مما تسبب في تيار بدء عالي، وكان من السهل أن يؤدي إلى تذبذبات في الشبكة الكهربائية، كما أحدث صدمات ميكانيكية وتآكلًا كبيرين، مما قلّص بشكل كبير من عمر المحرك الافتراضي وزاد من حجم أعمال الصيانة، ما أثر بشكل مباشر على كفاءة الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك، كان المحرك في نظام التحكم الأصلي يعمل دائمًا بالتردد الصناعي، ولم يكن بالإمكان تعديل سرعة المحرك لتلبية متطلبات تكسير أنواع مختلفة من الخامات. وبناءً على هذه المشاكل، تم إجراء تحديث لنظام التحكم الأصلي باستخدام تقنية التحكم بترددات متغيرة. 

ثالثًا: تطبيق محول التردد PI500 في الكسارة المطرقية 
يتمّ إرسال المواد المراد معالجتها أولاً بواسطة جهاز التغذية الاهتزازي بشكل متساوٍ إلى الكسارة الفكية للحصول على تكسير أولي. ثم تُنقل المواد المتكسرة أولياً بواسطة الناقل إلى الكسارة الدقيقة لإجراء تكسير إضافي. بعد التكسير الدقيق، تُنقل المواد إلى الغربال الاهتزازي للفرز؛ وتُخرج المواد التي تحقق حجم الجسيمات المطلوب كمنتج نهائي عبر حزام نقل المنتجات النهائيّة. أما المواد التي لا تحقق حجم الجسيمات المطلوب فتُعاد من الغربال الاهتزازي إلى الكسارة الدقيقة لإعادة المعالجة، مما يشكّل دورة مغلقة متكررة. ويمكن تنظيم وتصنيف حجم جسيمات المنتج النهائي وفقًا لمتطلبات المستخدم. 

تتمثل خطوات عملية خط الإنتاج بشكل عام في: (صهريج المواد) — آلة التغذية — التكسير الخشن (كسارة فكية) — التكسير الدقيق (كسارة صدمية أو كسارة مطرقية) — الغربال الاهتزازي — (المنتج النهائي). 
 

(1) مقدمة أساسية عن المشروع 
اسم المشروع: ترقية محول التردد للكسارة 
آلية الكسارة: محركان بتردد متغير بقدرة 200 كيلوواط (380 فولت، 1470 دورة في الدقيقة، 50 هرتز، 360 أمبير) 
(2) ضرورة اختيار محول التردد مع التحكم المتجهي PI500 
1. يتمتع بخاصية التشغيل اللين، مما يقلل من تيار بدء تشغيل المحرك، ويتيح تشغيلًا سلسًا للمحرك مع تأثير ميكانيكي ضئيل، ما يقلل من تكاليف الصيانة والرعاية، ويحد من التأثير على شبكة الكهرباء. 
2. تتمتع بقدرة دقيقة على التحكم في سرعة الدوران، حيث يمكن للمستخدم ضبط السرعة المناسبة وفقًا للمواد وحجم الحبيبات المطلوب إنتاجها. ويقوم نظام التحكم بترددات المحرك بتغيير عزم الدفع الناتج عن الكسارة تبعًا لتغير الأحمال، مما يُحسّن الكفاءة بشكل فعّال. 
3. توفير الطاقة: يتم ضبط سرعة المحرك وفقًا للمواد المكسورة لتحسين الكفاءة وتوفير الطاقة الكهربائية؛ 
4. يتمتع محول التردد بوظائف حماية شاملة، حيث يمكنه توفير حماية ضد الجهد الزائد والتيار الزائد والجهد المنخفض والحمل الزائد والدائرة القصيرة، مما يضمن تشغيلًا مستقرًا للمحرك، كما يساعد على تقليل الاهتزازات والصدمات والضوضاء، ويوفر بيئة عمل مثالية. 
(3) اختيار محول الترددات المتغيرة 
أ. اختيار المحول الترددي و方案 التحكم فيه 
نظرًا لأن حمولة الكسارة ليست ثابتة، وتتباين الحمولة بشكل كبير مع تغير حجم المواد المكسورة وكمية التغذية، فإن المحول المتغير يحتاج إلى عزم بدء كبير وقدرة عالية على مقاومة التيار الزائد. لذلك، يجب أن تكون قدرة المحول المتغير أعلى بدرجة واحدة من قدرة المحرك. في هذه الحلقة، تم استخدام محولين متغيرين بقدرة 250 كيلوواط لكل منهما، مزودَين بمحركَين بقدرة 200 كيلوواط لكل منهما. وبما أن المحركَين يشتركان في نفس العمود ويتحركان بشكل مترابط، فإنه يلزم أن تكون سرعتا المحركَين متطابقتين، مع ضرورة دقة عالية في تحديد السرعة. إذا اختلفت سرعتا المحركَين، فقد يصبح أحد المحركَين أسرع والآخر أبطأ، مما يؤدي إلى أن المحرك الأسرع سيجذب المحرك الأبطأ للدوران، وهو ما قد يتسبب بسهولة في إنذار بالتيار الزائد. أما المحرك الأبطأ، فبسبب وجود فرق في السرعة، سيعمل في حالة توليد الطاقة العائدة، مما يؤدي إلى إنذار بالجهد الزائد في المحول المتغير. لتجنب هذه الإنذارات، تم في هذه الحلقة توصيل محولَي PI500 250G3R عبر طرف خارجي للبدء في آنٍ واحد، بالإضافة إلى استخدام تقنية الخط المشترك للتيار المستمر، مما أدى إلى حل هذه المشكلة بشكل فعّال. كما أن نظام التحكم بالمحول المتغير يبدأ بسلاسة ويضمن استقرار التيار أثناء التشغيل. 

وفقًا لمبادئ اختيار محولات التردد المذكورة أعلاه، فإن قائمة اختيار الأجهزة اللازمة لتحويل محركات الكسارات إلى أنظمة تحكم بتردد متغير هي كما يلي: 
 

ب. مخطط توصيل أطراف محول التردد 
يظهر الرسم التخطيطي لدائرة توصيل الأطراف الخاصة بالدارة الرئيسية ودارة التحكم لمحول التردد المستخدم في الكسارة كما يلي: 
 

الرسم التخطيطي لمبدأ التحديث بتردد متغير لجهاز التكسير، الشكل 3 
قم بتعيين زرّين للتشغيل والإيقاف. يستخدم في ذلك المدخل الرقمي 1 و3، ومخرجات المرحلتين 1 و2. يُعرَّف المدخل DI1 على أنه تشغيل بالاتجاه الأمامي؛ فعندما يُوصَل DI1 مع COM، يعمل المحرك بالاتجاه الأمامي. وعند الضغط على زر الإيقاف، يتوقف المحرك عن العمل. يتم تعيين DI3 على طريقة التشغيل ذات الثلاثة أسلاك. يتم ضبط معلمات مجموعة F1 في محول التردد وفقًا للجدول التالي. عند حدوث عطل في محول التردد، تتحرك مخرجات المرحلتين 1 (المغلقة بشكل افتراضي)، وتتحكم هذه الإشارة في عمل قاطع التيار المتردد الخاص بحزام النقل، وفي حال حدوث عطل، تتوقف جميع آليات تغذية الأحزمة. 
 

رابعًا: تأثير استخدام محول التردد PI500 في الكسارة 
بعد إجراء تحسينات على المحرك باستخدام تقنية التحكم في التردد، أظهرت آلة التكسير أداءً جيدًا وتتمتع بالمزايا التالية: 
1. تحسين فعالية عمليات التكسير 
تتمتع نظام التحكم بتردد متغير بقدرة دقيقة على التحكم في سرعة الدوران، مما يجعل عزم الدوران الناتج من المحرك يتناسب مع الحمولة. يمكن للمستخدم ضبط السرعة المناسبة وفقًا للمواد وحجم الجسيمات المطلوب إنتاجها. ويختلف عزم الدوران الناتج من الكسارة ذات التحكم بتردد متغير تبعًا لتغير الحمولة، مما يُحسّن بشكل فعّال كفاءة العمل.


2. ترشيد استهلاك الطاقة 
مقارنةً بآلات التكسير ذات التحكم التقليدي، فإن توفير الطاقة هو الجانب الأكثر واقعية في آلات التكسير التي تُسيطر عليها محولات التردد. إن ضبط سرعة دوران المحرك وفقًا للمواد المُكسرة يُعدّ حالة تشغيل اقتصادية.


3. إطالة عمر خدمة الكسارة 
يقلل محول التردد بشكل فعّال من ذروة تيار التشغيل إلى أدنى حد، مما يطيل عمر محرك التكسير.


4. منع تلف المحرك

تتمتع محولات التردد بخاصية حماية ممتازة ضد التيار الزائد؛ ففي حال حدوث عطل مثل انسداد المعدات أو نقص زيت التشحيم، مما يؤدي إلى زيادة حمل المحرك، فإن خاصية الحماية في محول التردد تستطيع حماية المحرك بشكل فعّال ومنعه من الاحتراق بسبب التحميل الزائد.


خامسًا: الخاتمة 
بالنظر إلى التطبيق الفعلي لمحول التردد من سلسلة PI500 في كسارة هذا العميل، يُلاحظ أن المحول يتمتع بقدرة على ضبط السرعة بسلاسة وتحكم دقيق، مما يضمن بشكل فعّال تشغيل الكسارة بأمان واستقرار. كما أدى ذلك إلى تحسين كبير في كفاءة الإنتاج للنظام، بالإضافة إلى سهولة التشغيل وسهولة الصيانة، ما ساهم في توفير تكاليف التشغيل للعميل ورفع كفاءة العمل. لذلك، يستحق هذا المحول الترويج والاعتماد عليه على نطاق واسع.