في مقال سابق قمنا بشرح جميع المراحل الأساسية لكيفية تركيب صندوق التحكم في مضخة أحادية الطور مع التعريف بمختلف المكونات الأساسية لصندوق التحكم. ومن خلال مقال اليوم سنتعرف على نوع آخر من المضخات والذي يعتبر من أهم الحلول المستخدمة في الأنظمة الصناعية والتجارية، ألا وهي المضخات ثلاثية الطور.
تعريف.
تعد المضخات ثلاثية الطور من أهم الحلول المستخدمة في الأنظمة الصناعية والتجارية والفلاحية، حيث تستعمل أساسا في نقل السوائل والموائع بشكل عام. وتعمل هذه المضخات بنظام كهربائي ثلاثي الطور أي باستخدام التيار الكهربائي ثلاثي الطور، والذي يتيح لها توفير قوة دفع أكبر وأكثر استقرارًا مقارنة بالمضخات أحادية الطور. ويمتاز هذا النوع من المضخات بكفاءة عالية و قدرة على التحمل كبيرة، مما يجعلها خيارا مثاليا لإنجاز مختلف الأنظمة الكبيرة مثل محطات ضخ المياه وسلاسل الإنتاج في المصانع الكبرى وأنظمة التكييف الكبرى بالإضافة الى أنظمة معالجة المياه وعدة تطبيقات أخرى.
المكونات الأساسية للمضخة ثلاثية الطور.
يتكون نظام المضخة ثلاثية الطور من مجموعة من الأجزاء الأساسية والحيوية، والتي تساهم معا في العمل الجيد للمضخة وضمان أداء مثالي للنظام. وفيما يلي أبرز هذه المكونات الأساسية :
- المحرك الكهربائي ثلاثي الطور:
يعتبر المحرك الكهربائي العنصر الرئيسي في المضخة ثلاثية الطور. حيث يعد الجزء المسؤول عن توليد الطاقة الميكانيكية اللازمة للمضخة. ويعتمد في ذلك على التيار الكهربائي ثلاثي الطور لتوليد هذه طاقة، كما انه يتميز بقدرة تحمل أعلى مقارنة بالمحركات أحادية الطور.
- الجزء الدوار (التوربين):
الجزء الدوار، أو التوربين، هو الجزء المسؤول عن تحويل الطاقة الميكانيكية التي يولدها المحرك إلى قوة دفع بواسطة الشفرات دائرية، مما يجعل السوائل تندفع عبر الأنابيب في اتجاه مختلف الاستعمالات.
- الغلاف الخارجي:
الغلاف هو الإطار الخارجي الرئيسي للمضخة، والذي يتضمن الأجزاء الداخلية للمضخة مثل الجزء الدوار بما في ذلك الشفرات. ويعمل هذا الغلاف على الإغلاق التام للنظام وحمايته من تسربات السائل أثناء عمل المضخة.
- الختم الميكانيكي:
يعتبر الختم الميكانيكي عنصرا مهما في المضخة حيث يعمل على منع تسرب السوائل من المضخة مما يضمن التشغيل الصحيح وطول عمر المضخة، ويتكون هذا الختم من حلقة وجه ثابتة ودوارة تثبت بشكل محكم على العمود المركزي للمضخة.
- المحامل:
تعتبر المحامل جزءًا أساسيًا في المضخة والمحرك معا، حيث تساعد بشكل فعال على استقرار دوران الجزء الدوار وتقليل الاحتكاك، مما يساهم في زيادة عمر المضخة والمحرك وكفاءتهما.
- المروحة:
لا تستخدم المروحة إلا في بعض المضخات ثلاثية الطور، وخاصة تلك الموجودة فوق السطح مثل مضخات المسبح. وتعمل هذه المراوح على تبريد أجزاء المحرك وذلك بزيادة التهوية وتقليل درجات الحرارة.
- صمامات أحادية الاتجاه:
تتمثل وظيفة صمام أحادي الاتجاه أو صمام عدم العودة في السماح للسائل بالتدفق في اتجاه واحد ومنعه من الرجوع إلى المضخة بعد توقفها.
مكونات صندوق التحكم في مضخة ثلاثية الطور
تشمل هذه الفقرة أهم المكونات المختلفة التي تساعد على التحكم الصحيح في تشغيل المضخة وحمايتها. وفيما يلي أبرز هذه المكونات:
- القاطع الكهربائي العام:
هو العنصر الأساسي والمسؤول عن حماية المحرك ضد التيارات الزائدة والدارات القصيرة. حيث يقوم بفصل الطاقة عن المضخة في حالة حدوث عطل.
- الكونتاكتور:
يعمل الكونتاكتور كمفتاح تشغيل يتحكم في توصيل التيار الكهربائي إلى المضخة، حيث يتيح تشغيلها وإيقافها بسهولة.
- جهاز الحماية الحرارية:
يعمل جهاز الحماية الحرارية ( الأوفر لود) على حماية المحرك الكهربائي للمضخة من الحرارة الزائدة الناتجة عن الحمل الزائد أو أي مشاكل كهربائية أخرى. حيث يقوم هذا الجهاز بفصل التيار الكهربائي عن المحرك عند تجاوز درجة الحرارة المسموح بها نتيجة لزيادة الحمل على المحرك.
- مرحل التحكم في مستوى الماء:
يُعتبر مرحّل التحكم في مستوى الماء من المكونات الأساسية في صندوق التحكم الخاص بالمضخات، حيث يعمل باسمرار على مراقبة مستوى السائل في الخزان أو البئر. وفي حالة انخفاض مستوى السائل عن الحد الأدنى أو ارتفاعه عن الحد الأقصى، يقوم المرحل بإيقاف تشغيل المضخة تلقائيًا وذلك حفاضا على المضخة والمحرك وحمايتهما من العمل في حالة جفاف الخزان أو امتلائه بالكامل.
- مرحل التحكم في الطور:
يُستخدم مرحّل التحكم في الطور لضمان تشغيل المضخة (المحرك) في ظروف ملائمة. حيث يقوم بمراقبة توازن التيارات الثلاثة في النظام الكهربائي ثلاثي الطور، وفي حالة الكشف عن غياب أحد الأطوار أو حدوث تغيير في تتابعها، يقوم المرحل بفصل التيار عن المضخة فورا.
- أجهزة الاستشعار:
تعمل أجهزة الاستشعار على قياس مستوى السائل والضغط. مما يساهم في تحديد الحالات التي يجب فيها تشغيل المضخة أو إيقافها وذلك بناءً على قراءة المستشعرات المختلفة. ومن أهم هذه المستشعرات ما يلي:
- مستشعر مستوى الماء: يستخدم لمراقبة مستوى السائل داخل الخزان أو البئر. وعند انخفاض مستوى الماء إلى الحد الأدنى، يقوم المستشعر بإرسال اشارة الى جهاز قياس مستوى الماء لإيقاف تشغيل المضخة تلقائيًا لتجنب الجفاف.
- مستشعر الضغط: يستخدم لقياس ضغط السائل داخل النظام ويعمل على تشغيل أو إيقاف المضخة تلقائيًا لضمان الحفاظ على مستوى الضغط المطلوب في الأنابيب.
- الأزرار والمفاتيح:
من أجل التحكم في تشغيل أو إيقاف المضخة، يتم تثبيت مختلف أزرار أو مفاتيح كهربائية على الواجهة الامامية لصندوق التحكم، وتشمل ما يلي:
- زر التشغيل: يستخدم لبدء تشغيل المضخة يدويًا.
- زر الإيقاف: يستخدم لإيقاف تشغيل المضخة يدويًا.
- مفتاح الاختيار: يستخدم في حالة التبديل بين وضع التشغيل اليدوي و وضع التشغيل التلقائي، وذلك بناءً على اختيار المستخدم.
- مصابيح الإشارة
يتم تثبيت مصابيح الإشارة على الواجهة الأمامية لصندوق التحكم لتوفير إشارات بصرية عن حالة التشغيل مثل التشغيل، الاستعداد، أو وجود عطل. وتشمل ما يلي :
- مصباح أخضر: يستخدم للإشارة الى بدأ عملية التشغيل
- مصابيح برتقالية: تستخدم للإشارة الى وجود الأطوار الكهربائية الثلاثة.
- مصباح أحمر: يستخدم للإشارة الى وجود خلل أو عطب.
- مصباح أزرق: يستخدم للإشارة الى مستوى الماء (منخفض أو مرتفع حسب الاختيار)
أهم خطوات تركيب صندوق التحكم في مضخة ثلاثية الطور
1. تحديد موقع تركيب صندوق التحكم.
يجب أن يكون الموقع جافًا وبعيدًا قدر الإمكان عن أية مصادر للرطوبة أو الحرارة المرتفعة. كما يجب أن يتم تثبيت هذا الصندوق في مكان يسهل الوصول إليه في حالات التدخل الخاصة بالصيانة الدورية.
لضمان التشغيل الصحيح للمضخة، يجب الحرص على توصيل الأسلاك بشكل دقيق وذلك بين صندوق التحكم والمضخة. كما يجب تأكد من مطابقة الألوان وتوصيل الأسلاك حسب المخطط الكهربائي المبين على كتيب التعليمات المرفق مع المضخة.
ومن أجل توصيل الأسلاك بشكل صحيح، إليكم بعض النصائح والإرشادات الخاصة بذلك:
- اختيار أسلاك مناسبة: يجب أن تكون الأسلاك المستخدمة ذات جودة عالية وقادرة على تحمل قيمة التيار الإسمي والجهد الخاص بمحرك المضخة. كما يجب تأكد من أن الأسلاك محمية جيدا ضد الرطوبة أو أي عوامل قد تؤدي إلى تلف العزل.
- التأكد من التوصيلات الصحيحة: قبل الشروع في عملية التوصيل، يجب أولا مراجعة المخطط الكهربائي المرفق مع دليل المستخدم لضمان توصيل الأسلاك بشكل صحيح. بحيث يجب توصيل الأسلاك حسب ألوانها (مثل الأحمر للتيار الكهربائي، الأسود للتيار العكسي، والأخضر للتأريض).
- استخدام أدوات توصيل مناسبة: تساهم هذه الأدوات في ربط الأسلاك بشكل آمن وإنجاز توصيلات محكمة وغير معرضة للتآكل أو الانفصال مع مرور الوقت.
- تفادي تراكم الأسلاك بشكل عشوائي: يساعد ترتيب الأسلاك داخل الصندوق بشكل صحيح على التهوية الجيدة وتجنب ارتفاع حرارتها بسبب تراكمها أو احتكاكها ببعضها.
- اختبار الأسلاك بعد التوصيل: بعد الانتهاء من عملية توصيل الأسلاك، يجب اختبار جميع التوصيلات للتأكد من أن جميع الأسلاك متصلة بشكل صحيح ومحكمة الثبيت، وأنه لا توجد أية دوائر قصيرة أو توصيلات غير آمنة.
لتركيب صندوق التحكم في مضخة ثلاثية الطور، يجب التأكد من تثبيت جميع المكونات الأساسية التي ذكرناها سابقا بشكل صحيح، وذلك لضمان عمل النظام بشكل صحيح وبكفاءة وأمان. وتشمل هذه العملية تركيب مختلف المكونات التي تتحكم في تشغيل المضخة وحمايتها كما هو مبين في الفيديو التالي:
بعد تركيب المكونات المختلفة داخل صندوق التحكم، يجب القيام باختبار بسيط لأجهزة الاستشعار مثل مستشعر الضغط ومستشعر مستوى السائل لضمان استجابتها بشكل صحيح للمؤشرات الميدانية.
الخلاصة.
تعتبر المضخة ثلاثية الطور واحدة من أكثر الحلول كفاءة في التطبيقات الصناعية والتجارية والفلاحية ، ولضمان تشغيلها بشكل صحيح وآمن فإن التوفر على صندوق التحكم مع جميع المكونات الحيوية يبقى أمرا ضروريا. حيث باختيار مكونات ذات جودة عالية وتركيبها بشكل صحيح واختبار النظام وإجراء الصيانة الدورية، يمكن ضمان تشغيل المضخة بكفاءة وأمان لفترات طويلة.