في أي درجة حرارة يعمل المحرك بشكل طبيعي؟ ملخص أسباب ارتفاع حرارة المحرك وطرق خفضها

OPPAIR ضاغط هواء لولبي في أي درجة حرارة يعمل المحرك بشكل طبيعي؟
يشير تصنيف العزل للمحرك إلى تصنيف تحمّل الحرارة لمواد العزل المستخدمة، ويُقسم إلى درجات A وE وB وF وH. ويشير الارتفاع المسموح به في درجة الحرارة إلى الحد الأعلى لدرجة حرارة المحرك نسبةً إلى درجة حرارة المحيط.

يُقصد بارتفاع درجة الحرارة مقدار زيادة درجة حرارة ملفات الجزء الثابت عن درجة حرارة المحيط عندما يعمل المحرك بحمله المقنن (تُحدَّد درجة حرارة المحيط بـ 35°C أو بأقل من 40°C، وإذا لم تُذكر قيمة محددة على لوحة البيانات فتُعتمد 40°C)

درجة حرارة العزل A E B F H
أعلى درجة حرارة مسموح بها (℃) 105 120 130 155 180
حد ارتفاع درجة حرارة الملفات (K) 60 75 80 100 125
درجة الحرارة المرجعية للأداء (℃) 80 95 100 120 145

في المعدات الكهربائية مثل المولدات، تُعد مواد العزل الحلقة الأضعف. وهي معرّضة بشكل خاص لتأثير درجات الحرارة المرتفعة التي تُسرّع تقادمها وتلفها. وتختلف مقاومة مواد العزل المختلفة للحرارة، وبالتالي تختلف قدرة المعدات الكهربائية المصنوعة من مواد عزل مختلفة على تحمّل درجات الحرارة المرتفعة. ولذلك تُحدَّد لكل معدة كهربائية عادةً أعلى درجة حرارة تشغيل مسموح بها.

ووفقًا لقدرة مواد العزل المختلفة على تحمّل الحرارة، حُدِّدت لها 7 درجات حرارة قصوى مسموح بها، وهي بالترتيب من الأعلى إلى الأدنى: Y وA وE وB وF وH وC. ودرجات الحرارة المسموح بها للعمل هي: 90 و105 و120 و130 و155 و180 وأكثر من 180°C. وبالتالي فإن العزل من الدرجة B يعني أن درجة حرارة تحمّل مواد العزل المستخدمة في المولد هي 130°C. وأثناء تشغيل المولد، يجب على المستخدم ضمان ألا تتجاوز مواد العزل هذه الدرجة، لضمان التشغيل الطبيعي للمولد.
تتكون مواد العزل من الدرجة B أساسًا من الميكا والأسبستوس والألياف الزجاجية المرتبطة أو المشبعة بمادة لاصقة عضوية.

ضاغط الهواء اللولبي OPPAIR

س: في أي درجة حرارة يعمل المحرك بشكل طبيعي؟ وما أعلى درجة حرارة يتحملها المحرك؟  
OPPAIR ضاغط هواء لولبي ج: إذا تجاوزت درجة حرارة غطاء نهاية المحرك المقاسة درجة حرارة المحيط بأكثر من 25 درجة، فهذا يعني أن ارتفاع درجة حرارة المحرك خرج عن النطاق الطبيعي. ويجب أن يكون ارتفاع درجة حرارة المحرك عادةً أقل من 20 درجة. وعادةً تُصنع ملفات المحرك من أسلاك مطلية بالمينا، وعندما تتجاوز درجة حرارة السلك المطلي نحو 150 درجة، قد تتقشر طبقة المينا بسبب الحرارة المرتفعة وتتسبب في قصر دائرة الملفات. وعندما تكون درجة حرارة الملفات أعلى من 150 درجة، تكون درجة حرارة جسم المحرك نحو 100 درجة؛ لذا، إذا اعتُمدت درجة حرارة الجسم كمرجع، فإن أعلى درجة حرارة يتحملها المحرك هي 100 درجة.

س: يجب أن تكون درجة حرارة المحرك أقل من 20 درجة مئوية، أي أن تجاوز درجة حرارة غطاء نهاية المحرك لدرجة حرارة المحيط يجب أن يكون أقل من 20 درجة مئوية، فما أسباب ارتفاع حرارة المحرك بأكثر من 20 درجة مئوية؟
OPPAIR ضاغط هواء لولبي ج: عند تشغيل المحرك تحت الحمل، توجد داخله خسائر في القدرة تتحول في النهاية إلى طاقة حرارية ترفع درجة حرارة المحرك فوق درجة حرارة المحيط. وتُسمى قيمة ارتفاع درجة حرارة المحرك عن درجة حرارة المحيط بارتفاع درجة الحرارة. وبمجرد ارتفاع الحرارة يبدأ المحرك في تبديدها إلى المحيط، وكلما ارتفعت الحرارة زادت سرعة التبديد. وعندما يتساوى مقدار الحرارة التي يولّدها المحرك في وحدة الزمن مع الحرارة المبدَّدة، تتوقف درجة حرارة المحرك عن الارتفاع وتبقى مستقرة، أي يكون في حالة توازن بين توليد الحرارة وتبديدها.

س: ما ارتفاع درجة الحرارة المسموح به عادةً في المحركات؟ وأي جزء من المحرك يتأثر أكثر بارتفاع درجة الحرارة؟ وكيف يُعرَّف ذلك؟ 
OPPAIR ضاغط هواء لولبي ج: عند تشغيل المحرك تحت الحمل، يجب استغلال قدرته إلى أقصى حد ممكن. فكلما زاد الحمل زادت قدرة الخرج (دون النظر إلى المتانة الميكانيكية). ولكن كلما زادت قدرة الخرج زادت خسائر القدرة وارتفعت درجة الحرارة. ونعلم أن أضعف عنصر في المحرك هو مواد العزل، مثل الأسلاك المطلية بالمينا. وقدرة مواد العزل على تحمّل الحرارة محدودة، وداخل هذا الحد تكون خواصها الفيزيائية والكيميائية والميكانيكية والكهربائية مستقرة جدًا، ويبلغ عمرها التشغيلي عادةً نحو 20 سنة. وبمجرد تجاوز هذا الحد يقصر عمر مواد العزل بسرعة، وقد تحترق. وتُسمى قيمة الحرارة الحدية هذه درجة الحرارة المسموح بها لمواد العزل، وهي نفسها درجة الحرارة المسموح بها للمحرك؛ وعمر مواد العزل هو عادةً عمر المحرك.