عضو هيئة تدريس بجامعة الملك عبد العزيز / برائتي اختراع

سجل عضو هيئة التدريس بقسم الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسبات بكلية الهندسة في جامعة الملك عبد العزيز الدكتور رمزي رضا عبيد براءتي اختراع في ولايتي ويسكونسن وأوهايو الأمريكية عن الأخطاء الميكانيكية .
وتتعلق براءة الاختراع الأولى بنظام تشخيص حالة المحرك واكتشاف الأخطاء الميكانيكية ويعتمد هذا النظام على طريقة اكتشاف الأوضاع الميكانيكية الخاطئة بواسطة التحليل الطيفي لتيار الجزء الثابت من المحرك التحريضي، حيث ثبت علميا أن طيف التيار يحتوي على معلومات وافية عن حالة المحرك مخزنة في موجات الذبذبة الميكانيكية الصادرة عن المحرك .
ويُصدر كل نوع من الأوضاع الميكانيكية الخاطئة موجات ذبذبة بتردد خاص يمكن تمييزه عن الأنواع الأخرى .
ويقوم نظام التشخيص بعمل التحليل الطيفي للتيار واكتشاف الموجات ذات الترددات الدالة على وجود الأخطاء الميكانيكية .
وتتعلق براءة الاختراع الثانية بنظام المراقبة المستمرة والاكتشاف المبكر للأخطاء الميكانيكية ويعتمد هذا النظام أيضا على التحليل الطيفي لتيار الجزء الثابت من المحرك التحريضي لاكتشاف الأوضاع الميكانيكية الخاطئة، ولكنه يؤدي دور المراقب الذي يستشعر بوجود الأخطاء الميكانيكية حال بدء حدوثها ويحذر من ظهورها وتفاقمها .
ويعتبر الاكتشاف المبكر لظهور الأخطاء في المحركات ذو أهمية بالغة، حيث يمكن من إجراء الصيانة الوقائية في الوقت المناسب ، وكذلك يعطي وقتا كافيا لإدارة المنشأة الصناعية كي تجدول أوقات وقف الإنتاج لإجراء الإصلاحات المطلوبة ، مما يقلل كثيرا من التكلفة والخسائر المادية الناتجة عن حدوث الأعطال التي تسبب وقف الإنتاج فجائيا .
يقوم نظام المراقبة المقدم أولا بجمع معلومات عن المحرك السليم حال تركيبه وتثبيته بصورة صحيحة، ويخزن هذه المعلومات في قاعدة للبيانات كمرجع يدل على الوضع الصحيح والحالة السليمة للمحرك.
ثم يقوم النظام بعمل التحليل الطيفي للتيار بصفة مستمرة ويراقب الموجات ذات الترددات الدالة على وجود الأخطاء الميكانيكية. وبمقارنة المعلومات التي يجمعها النظام بتلك المخزنة في قاعدة البيانات، يتمكن النظام من معرفة حالة المحرك (الصحية) ويستشعر مبكرا بالأوضاع الميكانيكية الخاطئة التي قد تظهر في المحرك ويُحذر منها.
وقد تم تصميم وتطبيق هذين النظامين من خلال بحث علمي لصالح شركة إيتون (Corporation Eaton) في ولايتي ويسكونسن وأوهايو الأمريكية، وهي من كبريات شركات تصنيع وتطوير أجهزة التحكم بالمحركات الكهربائية.
وقد تبنت الشركة نظامَي التشخيص والمراقبة اللذيْن تم تصميمهما وتطويرهما لإنتاج جهاز تشخيص متكامل للمحركات الكهربائية. ويقوم هذا الجهاز بتشخيص الأخطاء والأعطال إذا كانت موجودة وكذلك يراقب الحالة (الصحية) للمحركات السليمة بصفة مستمرة ليقوم باكتشاف الأخطاء والأعطال الميكانيكية في بداية حدوثها أو ظهورها كي يتسنى تصحيحها أو إصلاحها في وقت مبكر قبل أن تصل إلى درجات متأخرة وقبل أن يحدث عطل كلي للمحرك.
وتعتمد المنشآت الصناعية بمختلف مجالاتها وأحجامها في شتى أنحاء العالم اعتمادا كبيرا على المحركات الكهربائية، وخاصة على النوع المسمى بالمحركات التحريضية (أو الحثية).
ويدخل استخدام هذه المحركات بأحجامها المختلفة، الصغيرة منها والمتوسطة والكبيرة في تطبيقات كثيرة متعددة مثل الصناعة الآلية وتحريك ورفع المعدات وكذلك في مضخات المياه.
وتمتاز المحركات التحريضية بأنها ذات كفاءة ومتانة عالية، ومع ذلك قد تكون عرضة للأخطاء بسبب القدم وطول فترة الاستخدام تحت ظروف تشغيل قاسية كما في بعض التطبيقات الصناعية. وقد يؤدي ازدياد شدة الأخطاء إلى تعطل المحرك عن العمل كليا.
ويعتمد إنتاج المنشأة الصناعية في بعض التطبيقات اعتمادا كليا على العمل المستمر للمحرك التحريضي، كما هو الحال في محطات توليد الطاقة الكهربائية على سبيل المثال، والتي تستعمل فيها المحركات لتشغيل مضخات التبريد اللازمة لإتمام توليد الطاقة. فإذا ما حدث عطل في هذه المحركات يتوقف إنتاج المحطة كليا إلى أن يتم إصلاح العطل أو استبدال المحرك. هذا التوقف في توليد الطاقة يؤثر سلبيا على المحطة من الناحية الاقتصادية والإنتاجية وقد يكون هذا مكلفا جدا، ولهذا يعتبر اكتشاف الأخطاء في المحركات الكهربائية عاملا مهما لاستمرارية الإنتاج في كثير من المنشآت.
وتعد الأخطاء الميكانيكية مثل عدم الاتزان وانحلال مسامير الربط والانحراف عن الحمل وأعطال محمل الكريات هي الأكثر شيوعا في المحركات الكهربائية مقارنة بالأخطاء والأعطال الأخرى كالأخطاء الكهربائية التي تحدث نتيجة تآكل المادة العازلة للأسلاك والتماس أسلاك ملفات المحرك. ولذلك ، كان من المهم تطوير أجهزة لاكتشاف هذه الأخطاء عن طريق البحث العلمي ، وقد تم بحمد الله وفضله تصميم وتطوير نظامين متكاملين لتشخيص الأوضاع الميكانيكية الخاطئة في المحركات الكهربائية التحريضية.
// انتهى // 1420 ت م