تستخدم المحركات الكهربائية الحثية Electrical Induction Motors في كل مكان، من مضخة المياه والضغط في البيوت إلى المرواح والكمبريسورات الصناعية الضخمة. تعالوا نبني مصنعنا الخاص لهذه المحركات ونرى تكلفة الأجهزة الرئيسية المطلوبة. (يتبع)
أولاً نحتاج لجهاز تقطيع الحديد الكهربائي الذي يشكل قلب الجزء الثابت والمتحرك للمحرك. (هذه تغريدة سابقة 👇 تشرح ماهية الحديد الكهربائي) يتوفر هذا الحديد في بكرات Rollers نسحبه منها ونقطعه على شكل صفائح Laminations لتقليل التيارات الدوارة Eddy Current (يتبع)
تعرف آلة تقطيع الحديد هذه بجهاز ختم الصفائح Lamination Stamping Press Machine. لاحظ أن هذه الصفائح تكون مطلية بطبقة عازلة كهربائياً لتفصل بينها وبين الصفيحة المجاورة لها. صوت الآلة مزعج جداً😓 ويصل سعر الوحدة الصغيرة منها (مع نظام الأتمتة) إلى 90 ألف دولار. (يتبع)
نفس الآلة تسمى أيضاً بآلة خرق الصفائح Lamination Notching Machine، لكن البعض يفرق ويستخدم هذه التسمية للآلة الظاهرة هنا وهي لتقطيع صفائح المحركات كبيرة الحجم. (يتبع)
طبعاً يجب بعد ذلك تثبيت هذه الصفائح ببعضها، سواءاً كانت صفائح الجزء الثابت أو المتحرك. نقوم بذلك بإستخدام آلة Stacking Machine لتُلحم الصفائح بأعمدة معدنية وحلقتين في النهايتين End Ring. للأذكياء، لماذا لا نلحم أطراف الصفائح ببعصها مباشرة بدل من الأعمد المعدنية هذه؟ (يتبع)
جميع الخطوات السابقة، واللاحقة، يمكن تنفيذها بشكل يدوي بلا آلات. أغلب المصانع لا تأتمت العملية من البداية، بل تشتري بعض المعدات وتقوم ببقية العمل يدوياً توفيراً للتكاليف حتى تكبر. وربما قام بعضكم بلف أسلاك المحرك يدوياً في الماضي دون الآلة التي سنراها في الخطوات القادمة (يتبع)
بعد ذلك نُدخل ورق العزل بين فتحات الجزء الثابت من المحرك بإستخدام Motor Slot Paper Inserting Machine. هذه الأوراق تعزل الملفات عن الجزء الثابت وتحافظ على الملفات متماسكة في مكانها. لاحظ أن الملفات نفسها (الأسلاك) أيضاً مصبوغة بطبقة عازلة. (يتبع)
ثم نأتي لأسلاك (ملفات) المحرك التي تستطيع أن تشتريها كبكرات من أي مكان (سابقاً كنت قد شريتها من بنغالور-الهند لإعادة لف ملفات أحد المحركات بجودة عالية وسعر رخيص). هنا جهاز يأخذ السلك من البكرة ويقسموا لعدة بكرات توازي ملفات المحرك الكهربائي. (يتبع)
بعد ذلك ندخل هذه الملفات في الجهاز الظاهر هنا لإدخالهم للجزء الثابت من المحرك. إسم الجهاز Stator Coil Inserting Machine وهو شهير وإحتمال أن الكثير منكم شافه في فيديوهات مختلفة على الإنترنت. الجهاز يدخل الملفات على الجزء الثابت وسعره تقريباً ٦٠ ألف دولار. (يتبع)
بعدها يتم ربط هذه الملفات بحبال أو شرائط من القماش أو غيره لتثبيتها في مكانها، ورش طبقة من الورنيش Varnish عليها. يوفر الونيش طبقة عزل كهربائي وميكانيكي (أي حماية ضد الخدش) للملفات. (يتبع)
ثم يوضع الجزء الثابت في فرن لمعالجة وتجفيف الورنيش ليخرج بعدها وقد ثبتت الملفات مكانها بقوة، وسعره تقريباً ١٥ ألف دولار. (يتبع)
تحتاج بالتأكيد للآلتين اللتان لا يجب أن تخلوا أي ورشة منهما، وهما المخرطة وآلة التفريز. وجودهما ضروري لأن العمليات السابقة لن تخلوا من الشوائب ولن تغطي كل جوانب عملية التصميم. ولن أتحدث عن أسعارهما لأن التركيز هنا على الآلات الخاصة بصناعة المحركات. (يتبع)
محور المحرك Shaft عبارة عن عمود معدني يتم تشكيله بإستخدام المخرطة. والجسد الخارجي للمحرك قد يكون عبارة عن أنبوب مفرغ يتم حفره وتشكيله بآلة التفريز، وقد يتم صبه كمعدن مصهور وتشكيله بقالب معين Casting. (يتبع)
بعدها تتم موازنة الجزء الدوار Rotor Balance بآلة يصل سعرها إلى ١٠ ألف دولار، ثم صناعة الدرع الخلفي للمحرك End Shield والأمامي وغطاء المروحة. (يتبع)
البيرنج Bearing والمروحة الخلفية دائماً ما يتم شراءهما من مصنعيين أخرين. البعض يشتري عدد محدود من المراوح البلاستيكية ذات الأحجام الثابتة ويعيد تشكيلها في الورشة لتناسب محركاته. (يتبع)
أخيراً، أساسيات أخرى متواجدة في أي ورشة وهي الرافعة Overhead Crane و أداة فك البيرنج Bearing وآلة تسخينة لإدخاله ومصدر تيار لإختبار المحرك ويكون في العادة عبارة عن محول ذاتي Auto Transformer لرفع وخفض الجهد، وورشة الصباغة، وأجهزة الإختبار الكثيرة اللي يصعب ذكرها هنا. (يتبع)
أمور أخرى لم أذكرها لأنك لن تراها إلا إذا إزدادت المحركات حجماً وقدرة وهي:
- عملية تشريب الضغط الفراغي Vaccum Pressure Impregnation (VPI)
Wedges الاسفين -
-سرير تثبيت وإختبار المحرك Testing Bed
- عملية تشريب الضغط الفراغي Vaccum Pressure Impregnation (VPI)
Wedges الاسفين -
-سرير تثبيت وإختبار المحرك Testing Bed
طبعاً لا تنسى أيضاً أنك بحاجة لبرامج التصميم ثلاثية الأبعاد مثل Solid Work لتصمم كل من الأجزاء السابق ذكرها وضمان توافق أبعادها مع بعضها البعض. وبرامج محاكاة الخواص الكهرومغناطيسية للمحرك.
جاري تحميل الاقتراحات...