סוגי מנועים אסינכרוניים, זנים, מהם המנועים

מנועי AC, המשתמשים בשדה המגנטי המסתובב של הסטטור לצורך פעולתם, הם כיום מכונות חשמליות נפוצות מאוד. אלה מהם שבהם מהירות הרוטור שונה מתדירות הסיבוב של השדה המגנטי של הסטטור נקראים מנועים אסינכרוניים.

בשל הקיבולת הגדולה של מערכות האנרגיה והאורך הארוך של רשתות החשמל, אספקת האנרגיה לצרכנים מתבצעת תמיד בזרם חילופין. לכן, טבעי לשאוף לניצול מרבי של מנועים חשמליים AC. זה, כך נראה, משחרר אותך מהצורך בהמרות אנרגיה מרובות.

למרבה הצער, מנועי AC נחותים משמעותית למנועי DC מבחינת תכונותיהם ובעיקר יכולת השליטה, ולכן הם משמשים בעיקר במתקנים בהם אין צורך בקרת מהירות.

מערכות AC נשלטות לאחרונה יחסית עם חיבור מנועי AC דרך ממירי תדרים. 

מנוע אינדוקציה של כלוב סנאי הוא שנאי מסתובב שהפיתול העיקרי שלו הוא הסטטור והפיתול המשני הוא הרוטור. יש מרווח אוויר בין הסטטור לרוטור. כמו בכל שנאי אמיתי, גם לכל סליל יש התנגדות משלו.

כאשר המנוע מחובר לרשת, נוצר שדה מגנטי בסטטור המסתובב באופן סינכרוני עם תדר הרשת. בשל התופעה של אינדוקציה אלקטרומגנטית תחת פעולת השדה המגנטי של הסטטור בפיתולי הרוטור הסגורים חשמלית, חַשְׁמַל.

הזרם החשמלי המושרה ברוטור יצור שדה מגנטי משלו אשר יוצר אינטראקציה עם השדה המגנטי המסתובב של הסטטור. כתוצאה מכך, הרוטור מתחיל להסתובב ומומנט מכני פרופורציונלי לזרם הסטטור מופיע על פיר המנוע.

דגם חתך של מנוע אינדוקציה תלת פאזי

תכונה אופיינית של מנוע אסינכרוני היא שבגלל האינטראקציה בין שדות הסטטור והרוטור, מהירות הסיבוב של פיר המנוע קטנה מעט מתדירות רשת האספקה. ההבדל בין תדירות הרשת ומהירות הסיבוב נקרא מַחלִיק.

מנועים אסינכרוניים נמצאים בשימוש נרחב במגזרים שונים של הכלכלה והייצור בשל פשטות הייצור שלהם ואמינותם הגבוהה. בינתיים, ישנם ארבעה סוגים עיקריים של מנועי אינדוקציה:

• מנוע כלוב סנאי אסינכרוני חד פאזי;

• מנוע אינדוקציה דו-פאזי של כלוב סנאי;

• מנוע אסינכרוני תלת פאזי של כלוב סנאי;

• מנוע אסינכרוני תלת פאזי פצע-רוטור.

מנוע אינדוקציה חד פאזי מכיל רק פיתול סטטור עובד אחד שאליו מסופק זרם חילופין בזמן שהמנוע פועל.אבל כדי להפעיל את המנוע, יש פיתול נוסף על הסטטור שלו, שמחובר לרשת לזמן קצר באמצעות קבל או השראות, או שהוא קצר. זה הכרחי כדי ליצור שינוי פאזה ראשוני כדי שהרוטור יתחיל להסתובב, אחרת השדה המגנטי של הסטטור הפועם לא ידחוף את הרוטור למקומו.

הרוטור של מנוע כזה, כמו כל מנוע אינדוקציה של רוטור סנאי, הוא ליבה גלילית עם תעלות אלומיניום מעוצבות, עם סנפירי אוורור מעוצבים יחד. רוטור כלוב סנאי כזה נקרא רוטור כלוב סנאי. מנועים חד פאזיים משמשים ביישומים בהספק נמוך כגון מאווררי חדרים או משאבות קטנות.

מנועי אינדוקציה דו-פאזיים הם היעילים ביותר כאשר הם פועלים על רשת AC חד-פאזית. הם מכילים שני פיתולי סטטור פועלים הממוקמים בניצב, ואחד הפיתולים מחובר ישירות לרשת זרם החילופין, והשני דרך קבל המרת פאזה, כך מתקבל שדה מגנטי מסתובב, וללא קבל, הרוטור עצמו לא זז.

למנועים אלה יש גם רוטור כלוב סנאי והיישום שלהם רחב בהרבה מזה של חד פאזי. יש כיום מכונות כביסה ומכונות שונות. מנועים דו-פאזיים לאספקה ​​מרשתות חד-פאזיות נקראים מנועי קבלים, מכיוון שלעתים קרובות הקבל מחליף הפאזה הוא חלק בלתי נפרד מהם.

מנוע אינדוקציה תלת פאזי מכיל שלושה פיתולי סטטור מאופקים זה לזה, כך שכאשר הם מחוברים לרשת תלת פאזית, השדות המגנטיים שלהם נעוזים בחלל זה ביחס לזה ב-120 מעלות.כאשר מנוע תלת פאזי מחובר לרשת AC תלת פאזי, נוצר שדה מגנטי מסתובב המניע את רוטור הכלוב.

ניתן לחבר את פיתולי הסטטור של מנוע תלת פאזי בחיבור כוכב או דלתא, ונדרש מתח גבוה יותר כדי לספק את המנוע בחיבור כוכב מאשר בחיבור דלתא, ולכן מצוינים שני מתחים על המנוע לדוגמא: 127 / 220 או 220/380. מנועים תלת פאזיים הם הכרחיים להנעת מכונות שונות לחיתוך מתכת, כננות, מסורים עגולים, מנופים וכו'.

למנוע תלת פאזי אסינכרוני עם רוטור פאזה יש סטטור דומה לסוגי המנועים שתוארו לעיל, מעגל מגנטי למינציה עם שלוש פיתולים הממוקמים בערוצים שלו, אך מוטות האלומיניום אינם יצוקים לתוך רוטור הפאזות, והשלם - שלב תלת פאזי כבר מונח חיבור כוכב... קצוות הכוכבים של פיתול רוטור הפאזה מובלים לשלוש טבעות החלקה המותקנות על ציר הרוטור ומבודדות ממנו חשמלית.

1 - בית עם רשתות, 2 - מברשות, 3 - משיכת מכחול עם מחזיקי מברשת, 4 - סיכת תיקון מברשת, 5 - מברשות כבלים, 6 - בלוק, 7 - שרוול בידוד, 8 - טבעות החלקה, 9 - כיסוי מיסבים חיצוני, 10 - חתיך לחיזוק הקופסה ומכסי המיסבים, 11 - מגן קצה אחורי, 12 - סליל רוטור, 13 - מחזיק סליל, 14 - ליבת רוטור, 15 - סליל רוטור, 16 - מגן בקצה הקדמי, 7 - מכסה מיסבים חיצוני, 18 - פתחי אוורור, 19 - מסגרת, 20 - ליבת סטטור, 21 - חתיכים פנימיים של כיסוי מיסבים, 22 - תחבושת, 23 - כיסוי מיסבים פנימי, 21 - מיסבים, 25 - ציר, 26 - טבעות הזזה, 27 - פיתולי רוטור

מתח AC תלת פאזי מסופק לטבעות באמצעות מברשות, והחיבור יכול להתבצע הן ישירות והן באמצעות ריאוסטטים. כמובן, מנועים עם מנועים סיבוביים הם יקרים יותר, אבל שלהם מומנט התחלה תחת עומס גבוה משמעותית מזה של סוגי מנועי כלוב סנאי. בשל ההספק המוגבר ומומנט ההתנעה הגבוה, סוג זה של מנוע מצא יישום בהנעי מעליות ומנוף, כלומר, כאשר המכשיר מופעל בעומס, ולא במצב סרק.

קרא עוד על סוג זה של מנוע כאן: מנועים חשמליים אסינכרוניים עם רוטור מפותל

ראה גם: כיצד מנועי אינדוקציה שונים ממנועים סינכרוניים