المصاعد على وشك دخول موسم الحر! تبريد غرفة الماكينات أصبح إجراءً ضروريًا.

لماذا تتكرر أعطال المصاعد في حرارة الصيف؟ يعود ذلك أساسًا إلى وجود مكونات المصعد الأساسية في الطابق العلوي من المنزل. يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى ارتفاع درجة حرارة غرفة المصعد، بينما لا تتجاوز درجة حرارة بيئة عمل المصعد 40 درجة مئوية. عند تجاوز خط التحكم في درجة الحرارة، يتوقف النظام عن العمل تلقائيًا، ويحدث توقف مفاجئ للمصعد في منتصفه. يؤثر ذلك على التشغيل العادي، على سبيل المثال، يتوقف المصعد فجأةً ويتوقف عن العمل أثناء التشغيل العادي، أو لا يفتح المصعد أو يغلق الباب عند الوصول إلى منطقة الباب، أو لا يستطيع تغيير سرعته عند الوصول إلى منطقة الباب، وما إلى ذلك.
سنتحدث اليوم بالتفصيل عن تأثير درجة حرارة غرفة الماكينات على سير عمل المصعد في الصيف. نأمل أن يلفت هذا المقال انتباه الجميع إلى ضرورة تبريد غرفة الماكينات بفعالية وضمان سير العمل بشكل طبيعي!
أسباب ارتفاع درجة حرارة غرفة الماكينة
1. موقع هيكل المبنى لغرفة الآلة نفسها

تقع معظم غرف المصاعد على سطح المبنى، وبعضها عبارة عن غرفة مخصصة مرتفعة. يُشكّل السقف وجدران الغرفة الأربعة الغلاف الخارجي. يُعرف الغلاف الخارجي أيضًا بالجدار الخارجي، وترتبط درجة حرارته ارتباطًا وثيقًا بدرجة حرارة الدفيئة، مما يؤثر على درجة الحرارة الداخلية.
في طقس الصيف الحار، عندما تكون درجة الحرارة الخارجية مرتفعة، ترتفع أيضًا درجة حرارة الغلاف الخارجي، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة الداخلية لغرفة النباتات. كلما زادت نسبة الغلاف الخارجي في هيكل الصيانة، زاد تأثير درجة الحرارة الداخلية على درجة الحرارة الخارجية، لذا فإن موقع غرفة الخادم يحدد أنها الأكثر تأثرًا بدرجة الحرارة المحيطة والتعرض لأشعة الشمس في الصيف.
2. الحرارة المنبعثة من النظام الكهربائي

المكونات الرئيسية لتوليد الحرارة في النظام الكهربائي بغرفة الماكينة هي محول التردد، ومقاوم الكبح، والمحرك الكهربائي. يستهلك العاكس والمحرك جزءًا من الطاقة الكهربائية نظرًا لكفاءتهما، ويطلقانها على شكل حرارة؛ بينما يستهلك مقاوم الكبح الطاقة الكهربائية الناتجة عن تجديد المصعد، ويطلقها على شكل حرارة. ينبعث كلا الجزئين من الحرارة إلى غرفة الماكينة، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارتها.

(1) العاكس

يتكون مُحوّل التردد من دائرة رئيسية ودائرة تحكم. الدائرة الرئيسية هي مُبدّل الطاقة في المُحرّك، الذي يُوفّر طاقة تنظيم الجهد والتردد، وتتكون من ثلاثة أجزاء: المُقوّم، ودائرة التنعيم، والعاكس. يُعدّ مُكوّن العاكس، وهو ترانزستور ثنائي القطب ذو البوابة المعزولة (IGBT)، المصدر الرئيسي لتوليد الحرارة في العاكس، ويتركز توليد الحرارة في ترانزستور IGBT بشكل رئيسي عند التشغيل والإيقاف. يحتاج عاكس المصاعد إلى التشغيل بشكل مُتكرّر، مما يُطلق كمية كبيرة من الحرارة.

(2) مقاومات الكبح

مقاومة الكبح بحد ذاتها هي استهلاك الطاقة إلى حرارة، على سبيل المثال: عند تفريغ المصعد وتحركه لأعلى، يكون وزن الموازنة أثقل من وزن السيارة، فيدور دوار الآلة الرئيسية ويقطع حركة ملف الجزء الثابت، مما يُولّد توليدًا ذاتيًا، فيتحول المحرك من الحالة الكهربائية إلى حالة توليد طاقة، وتمر هذه الطاقة المتجددة عبر وحدة الكبح في العاكس، لتستهلكها مقاومة الكبح في النهاية كحرارة. في اختبار عمل إحدى الوحدتين، شغّلت المصعدين على نفس تردد المصعد، أحدهما يستخدم طاقة خارجية كطاقة، ويستهلك المصعد طاقة توليد الطاقة المتجددة بواسطة مقاومة الكبح، والآخر يستخدم طاقة خارجية وجهاز تغذية مرتدة لتوفير الطاقة. بعد التشغيل لفترة من الوقت، انخفض استهلاك الطاقة الخارجية بنسبة 35% مقارنةً بالآخر. يوضح هذا مقدار الحرارة التي تولدها مقاومة الكبح، والتي تُمثل حوالي ثلث استهلاك المصعد للطاقة الكهربائية.

(3) المحرك

يستهلك تشغيل المحرك نفسه قدرًا معينًا من الطاقة الكهربائية. ووفقًا لمعادلة حرارة المحرك Q=I²Rt، فإن الحرارة المنبعثة أثناء تشغيل المحرك تتناسب طرديًا مع مربع التيار. يتمتع المحرك الكهربائي بأعلى تيار في عمليتي التشغيل والكبح، كما أن المصعد، كوسيلة نقل عمودية، يحتاج إلى التشغيل والكبح بشكل متكرر، مما يُولّد كمية كبيرة من الحرارة.

ارتفاع درجة الحرارة في غرفة الماكينة في المصعد

التأثيرات على التشغيل العادي

1. التأثير على نظام التحكم الكهربائي

(1) من المحتمل أن تتسبب درجة الحرارة المرتفعة في حدوث خلل في برنامج لوحة التحكم بالكمبيوتر الصغير

تُجري الأجهزة الإلكترونية على لوحة تحكم الحاسوب الدقيق (PLC) تحكمًا منطقيًا من خلال مقارنة الجهد والتيار، وتستجيب لتنفيذ التعليمات الخارجية. نظرًا لخصائص درجة حرارة مادة الأجهزة الإلكترونية، عند درجة حرارة أعلى من المسموح بها، يكون التقدير المنطقي للأجهزة الإلكترونية خاطئًا، وتصبح لوحة تحكم الحاسوب الدقيق غير مستقرة.

(2) ارتفاع درجة الحرارة يؤدي بسهولة إلى إتلاف المكونات الإلكترونية

(أ) العاكس

يرتفع معدل فشل العاكس بشكل كبير مع ارتفاع درجة الحرارة، وينخفض ​​عمر الخدمة بشكل كبير مع ارتفاع درجة الحرارة، وينخفض ​​عمر خدمة العاكس إلى النصف عندما ترتفع درجة الحرارة المحيطة بمقدار 10 درجات مئوية.

عندما تتجاوز درجة الحرارة المحيطة درجة الحرارة المسموح بها، سيؤدي ذلك إلى تغيير معلمات العاكس في دائرة العاكس في وقت الفتح ووقت الإغلاق، مما يؤدي إلى عملية التناوب، حيث يكون أحد الجهازين قيد التشغيل بالفعل بينما الآخر غير جاهز للإغلاق، مما يتسبب في "اتصال مباشر" بين الجهازين العلوي والسفلي لنفس ذراع الجسر، مما يضع الجزء في حالة لحظية. يتلف العاكس على الفور ولا يمكنه العمل بشكل طبيعي. في الوقت نفسه، ستنخفض درجة حرارة أداء عزل العاكس بشكل كبير، مما يؤدي بسهولة إلى تلف العاكس، مما يؤدي إلى فشل الرفع.

(ب) مقاومة الكبح

عندما تكون درجة الحرارة المحيطة مرتفعة جدًا، يُصبح من السهل تبديد حرارة مقاومة الفرامل لفترة طويلة. عند تشغيل المصعد بشكل متكرر، تتراكم حرارة مقاومة الفرامل بشكل متكرر، مما يؤدي في النهاية إلى تلفها بسبب ارتفاع درجة حرارتها، بل وحتى إلى نشوب حرائق وحوادث سلامة أخرى.

(ج) المكونات الإلكترونية الأخرى

الموصلات، والمرحلات، والمحولات، وهذه المكونات الإلكترونية في العمل، بسبب التيار من خلال الموصل والملف وخسائر المقاومة؛ دائرة التيار المتردد بسبب دور الكهرومغناطيسية المتناوبة، في المغناطيس لإنتاج تيار إيدي وخسائر التباطؤ. يتم تحويل جميع هذه الخسائر بالكامل تقريبًا إلى طاقة حرارية، والتي يتم تبديدها جزئيًا في الوسط المحيط والاحتفاظ بها جزئيًا في الجهاز، مما يتسبب في ارتفاع درجة حرارة الجهاز. في هذا الوقت، إذا كانت درجة الحرارة المحيطة مرتفعة جدًا، فإن المكونات الإلكترونية تعاني من تبديد الحرارة الضعيف، مما سيؤدي إلى انخفاض موثوقية المكونات الإلكترونية بشكل كبير؛ والثاني هو تقليل عمر خدمة المكونات الإلكترونية، وحتى تلف المكونات الإلكترونية. تشير الإحصاءات إلى أن درجة حرارة المكونات الإلكترونية كل 2 درجة مئوية، انخفضت الموثوقية بنسبة 10٪، وارتفاع درجة الحرارة من 50 درجة مئوية عندما ارتفعت درجة حرارة الحياة من 25 درجة مئوية فقط 1/6.

2. التأثير على النظام الميكانيكي

يتكون النظام الميكانيكي لغرفة آلة الرفع بشكل أساسي من آلة الجر، والتي تتكون عادةً من المحرك، والفرامل، وعلبة التروس، وعجلة الجر، وعجلة التوجيه، والإطار، وعجلة راكب القرص، وما إلى ذلك.

(1) التأثير على محرك الجر

عندما تتجاوز درجة الحرارة المحيطة الحد المسموح به في غرفة الماكينة، سيؤثر ذلك بشكل خطير على تبديد حرارة محرك الجر. بسبب التشغيل والكبح المتكرر للمحرك، سيُطلق المحرك نفسه كمية كبيرة من الحرارة، ولا يمكن التخلص من ارتفاع درجة حرارة غرفة الماكينة في الوقت المناسب.

على الرغم من أن التصميم الهيكلي للمحرك مدروس جيدًا من حيث تعزيز تبديد الحرارة لقلب الجزء الثابت الحديدي. على سبيل المثال، صُممت بعض المنتجات لتكون مدعومة بأغطية طرفية، مما يلغي الحاجة إلى قاعدة آلة تقليدية، ويجعل القلب هيكلًا مفتوحًا ويعزز تأثير التبريد؛ ويعزز ترتيب قنوات التهوية حول قلبَي الجزء الثابت والدوار؛ ويزيد من سعة تهوية فتحات حاجب الرياح، وما إلى ذلك، إلا أن هذا الهيكل أقل استخدامًا في المحركات. معظمها مزود بمراوح تبريد، يتم التحكم فيها بواسطة مفاتيح حرارية موجودة على سطح قلب الجزء الثابت. عندما تصل درجة حرارة سطح القلب إلى حوالي 60 درجة مئوية، يتم تنشيط المفتاح الحراري وتوصيل المروحة بمحرك الجر للتهوية والتبريد القسري. لا يكون تأثير التبريد القسري واضحًا في حالة ارتفاع درجات الحرارة في غرفة الآلة. ونظرًا لأن درجة حرارة المحرك ستستمر في الارتفاع عند فشل التبريد القسري في التبريد، فإن بعض منتجات المحركات تحتوي على مقاومات حرارية مدفونة في كل ملف طور. عندما ترتفع درجة حرارة المحرك إلى 155 درجة مئوية، تزداد مقاومة الثرمستور الداخلي بشكل حاد ويتم تنشيط مرحل الحماية الحرارية في دائرة التحكم، مما يجبر المصعد على تغيير السرعة والتوقف عند أقرب محطة أرضية لفتح الباب حتى يبرد المحرك قبل إعادة تشغيله.

على الرغم من أن هذه الطريقة يمكن أن تلعب دورًا في حماية المحرك، إلا أن ساعات الطقس الحار الطويلة في الصيف والتوقف المتكرر للمصعد للحماية تؤثر بشكل خطير على التشغيل والاستخدام الطبيعي للمصعد.

(2) التأثير على علبة التروس

يتكون صندوق التروس من عجلة دودية وترس دودي. يُصنع الترس الدودي عادةً من مواد عالية الصلابة، معظمها مصنوع من فولاذ سبائك النيكل والكروم أو فولاذ سبائك السيليكون والمنغنيز، بالإضافة إلى فولاذ كربوني مطروق بنسبة كربون تتراوح بين 0.4% و0.55%. يجب تقوية سطح الدودة بالتبريد أو الكربنة. يُصنع إطار العجلة الدودية من البرونز الفسفوري أو البرونز القصديري أو سبيكة النحاس والقصدير والنيكل ذات معامل احتكاك منخفض، وذلك عن طريق التشغيل الآلي. نظرًا لأن معامل التمدد الحراري للمواد المختلفة مختلف، ومعامل التمدد الحراري لعجلة الدودة حوالي 1/2 من معامل التمدد الحراري للدودة، عندما تكون درجة حرارة غرفة الماكينة أعلى من 40 درجة مئوية، فإن الحرارة في الهواء والحرارة الناتجة عن دوران واحتكاك الأجزاء في علبة التروس، معًا، ستكون درجة الحرارة في علبة التروس أعلى، وستتسبب درجة الحرارة المرتفعة المستمرة في التمدد الحراري للأجزاء، وبالتالي تدمير دقة إنتاج ترس الدودة في علبة التروس. سيؤدي ذلك إلى تقليل الخلوص المحوري لعمود التوربين وعمود الدودة، وزيادة سطح التشابك، وزيادة احتكاك سطح الاحتكاك، وتسريع التآكل، والتأثير بشكل خطير على راحة المصعد، بالإضافة إلى إنتاج أصوات غريبة وإتلاف ترس الدودة (على سبيل المثال عند ركوب المصعد، ستسمع صوتًا هديرًا في غرفة آلة المصعد، وسيكون هناك اهتزاز غير طبيعي في السيارة). في الوقت نفسه، ستعمل درجة الحرارة العالية المستمرة في علبة التروس أيضًا على تقليل لزوجة مادة التشحيم، وهو ما لا يساعد على تكوين فيلم تشحيم وسوف يؤدي إلى تسريع أكسدة مادة التشحيم، مما يؤثر على تأثير تشحيم ترس الدودة ويزيد من تآكلها.

كيفية التحكم في درجة حرارة غرفة الماكينة

1. هيكل المبنى

غرفة آلة الرفع للقيام بصيانة هيكل العزل العلاج، والحد من تأثير درجة الحرارة الخارجية على المعدات الداخلية في الطقس الحار في الصيف، في نفس الوقت لا يمكن أن يكون لأنه غرفة المعدات وتجاهل هيكل الصيانة للعزل، والحد من سمك هيكل الصيانة.

2. تركيب معدات التهوية والتبريد

في حالة التهوية الطبيعية، يتطلب تركيب معدات التهوية تلبية متطلبات درجة حرارة غرفة الخادم، ومن الضروري تركيب مكيف هواء. عند تركيب معدات التهوية (مثل مراوح الشفط)، يجب أن تتوافق مع فتحات التهوية في غرفة الخادم (مثل فتحات التهوية)، مما يُحسّن درجة حرارة الهواء المحيطة بها.

3. استخدام أجهزة توفير الطاقة

تُحوّل الطاقة الحرارية لمقاوم الكبح في خزانة التحكم إلى طاقة كهربائية، وتُخزّن في البطارية أو تُعاد إلى شبكة الكهرباء، مما يُغني عن مصدر توليد الحرارة، ويُوفّر الطاقة. عند تشغيل المصعد، يُولّد المصعد حتمًا طاقة. عند تفريغ المصعد وتحركه لأعلى ولأسفل، يُسحب دوار المحرك بقوى خارجية، أو يُحافظ القصور الذاتي الدوراني على الحمل، مما يجعل السرعة الفعلية للمحرك أكبر من السرعة المتزامنة لمخرج العاكس. في هذه الحالة، يكون المحرك في حالة توليد طاقة، وتُخزّن الطاقة الكهربائية الصادرة عنه في مكثف الفلتر داخل العاكس. إذا لم تُستهلك هذه الطاقة، سيرتفع جهد ناقل التيار المستمر بسرعة، مما يؤثر على التشغيل العادي للعاكس. الطريقة المُعتادة للتعامل مع هذه الطاقة هي إضافة وحدة كبح أو مقاوم كبح، والذي يُحوّل هذه الطاقة إلى حرارة ويُبددها. يمكن لجهاز توفير الطاقة استبدال وحدة الكبح ومقاومة الكبح، ويمكنه تغذية هذه الطاقة مرة أخرى إلى الشبكة، مما يحقق أغراضًا خضراء وصديقة للبيئة وتوفير الطاقة.

تم تصميم جهاز توفير الطاقة للكشف تلقائيًا عن جهد ناقل التيار المستمر للعاكس وجهد الشبكة، ومن خلال المعالج والعاكس لعكس جهد التيار المستمر لرابط التيار المستمر في العاكس إلى جهد التيار المتردد من نفس التردد والمرحلة مثل جهد الشبكة، وتوصيله بشبكة التيار المتردد بعد روابط تصفية الضوضاء المتعددة، وذلك لتحقيق غرض تغذية الطاقة مرة أخرى إلى الشبكة.

4. يجب على وحدات الاستخدام ووحدات الصيانة ترتيب موظفين متخصصين لتعزيز الإدارة

يجب على وحدات الصيانة التحقق بانتظام من سلامة معدات التبريد، وإجراء فحوصات دورية ودقيقة لتشغيل مصادر توليد الحرارة (مثل محولات التردد، ومقاومات الكبح، والمحركات). عند استخدام وحدات ذات مصاعد متعددة، يجب تبديل تشغيلها في طقس الصيف الحار لتجنب استخدام مصعد واحد فقط لراحة الركوب أو لأسباب أخرى، مما يزيد من عبء تشغيل المصعد في الطقس الحار. بالإضافة إلى ذلك، يجب على وحدة الاستخدام تجهيز كل غرفة من غرف آلات المصعد بطفاية حريق.

باختصار، إن التطور المتزايد في أنظمة التحكم بالمصاعد لا يقضي تمامًا على أعطال المصاعد، ولن يتغير اتجاه الأعطال المتكررة الناتجة عن تقادم المصاعد المستخدمة عامًا بعد عام. ومع ذلك، من خلال مناقشة وتحليل هيكل المبنى ونظام التحكم الكهربائي والميكانيكي لغرفة آلات المصعد، واتخاذ تدابير مُحددة للتحكم الفعال في كل وصلة، يمكننا ضمان بقاء درجة حرارة غرفة آلات المصعد ضمن المعدل الطبيعي في حرارة الصيف، وبالتالي القضاء على أو تقليل الأعطال المختلفة الناجمة عن ارتفاع درجة الحرارة، بما يضمن تشغيل المصعد في بيئة آمنة ومستقرة وموثوقة، ويخدم المستخدمين بشكل أفضل.