הכל על מנוע

אנו מאמינים בחיי היומיום, אתה חייב להיות בקשר מתמיד עם המנוע, במאמר זה אנחנו רוצים לתת לך קצת ידע על זה.

מהו מנוע?

מָנוֹעַ (המכונה בדרך כלל “מנוע חשמלי”) הוא סוג של מכשיר אלקטרומגנטי המשיג המרה או העברה של אנרגיה חשמלית על פי חוק האינדוקציה האלקטרומגנטית. תפקידו העיקרי הוא לייצר מומנט הנעה כמקור הכוח של מכשירי חשמל או כל מיני מכונות.

תפקידו העיקרי של המנוע הוא להמיר אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית.

המנוע מורכב בעיקר מפיתול אלקטרומגנט (או פיתול סטטור מבוזר) ואבזור מסתובב (או רוטור), ואביזרים נוספים.

תחת פעולת השדה המגנטי המסתובב של מתפתל הסטטור, הזרם עובר דרך מסגרת האלומיניום של כלוב הסנאי האבזור ומסתובב תחת פעולת השדה המגנטי.

גַלגַל מְכַוֵן (חלק נייח)

ליבת סטטור: חלק מהמעגל המגנטי של מנוע, שעליו ממוקמים פיתולי סטטור.

סטאטור מתפתל: חלק המעגל של מנוע שמתחבר לזרם חילופין כדי לייצר שדה מגנטי מסתובב.

בסיס מכונה (שִׁלדָה): לתקן את ליבת הסטטור, החזית, ומכסה קצה אחורי, כדי לתמוך ברוטור. שחק את תפקיד ההגנה, פיזור חום, וכולי.

רוטור (חלק מסתובב)

ליבת רוטור: כחלק מהמעגל המגנטי של המנוע והצבת מתפתל הרוטור בחריץ הליבה.

סלילה רוטור: חיתוך השדה המגנטי המסתובב של הסטטור, ייצור כוח וזרם חשמלי מושרה, ואז יוצר מומנט אלקטרומגנטי כדי לגרום למנוע להסתובב.

דיאגרמת ריצת מנוע

 

סטטור ורוטור (עבור מנוע מאוורר)

 

תצוגת קטע מנוע

מהי מברשת פחמן?

מברשות פחמן נקראות גם מברשות חשמליות.

הם משמשים בעיקר בציוד חשמלי, משמש להעברת אותות או אנרגיה בין החלקים הקבועים והמסתובבים של כמה מנועים או גנרטורים. צורתו מלבנית, באביב מותקן חוט מתכת. כי זה סוג של מגע הזזה, נשחק בקלות וצריך להחליף ולנקות באופן קבוע.

המרכיב העיקרי של מברשת פחמן (החומר העיקרי הוא גרפיט) הוא פחמן, כאשר נלחץ על ידי קפיץ, מברשת הפחמן תעבוד כמו מברשת על החלקים המסובבים, אז זו הסיבה שנקראת מברשת פחמן.

מברשת פחמן

מהו מנוע מוברש?

כשהמנוע עובד, הסליל והקומוטטור מסתובבים, אבל מברשות הפלדה המגנטיות והפחמן לא מסתובבות. כיוון זרם החילופין של הסליל משתנה על ידי הקומוטטור והמברשות המסתובבות עם המנוע.

בתעשיית הרכב החשמלי, מנועי מברשת יכולים לחלק לשני סוגים: מנוע מברשת במהירות גבוהה ומנוע מברשת במהירות נמוכה.

הבדלים פשוטים של שניהם כמו: למנוע מברשת יש מברשות פחמן, אבל למנוע ללא מברשות אין מברשות פחמן.

סיווג של מנוע בשימוש יומיומי

1. מנוע מגנט קבוע

מנוע מגנט קבוע משתמש במגנט קבוע כדי לספק שדה מגנטי.

ישנם שני תנאים לכך שמנוע יעשה עבודה: האחד הוא קיומו של שדה מגנטי, השני הוא קיומו של זרם נע בשדה המגנטי.

מנוע מגנט קבוע

מגנט קבוע

2. מנוע DC

מנוע DC הוא מנוע מסתובב הממיר אנרגיה חשמלית DC לאנרגיה מכנית (מנוע DC) או אנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלית DC (גנרטור DC).

זהו מנוע שיכול להשיג את ההמרה בין אנרגיה חשמלית DC לאנרגיה מכנית.

מנוע DC

 

מבנה מנוע DC

נוֹהָג: מנועי DC משמשים בדרך כלל במעגלים עם דרישות מתח נמוך. ספקי כוח DC יכולים לשאת בקלות. לדוגמה, אופניים חשמליים, מאווררי מחשב, ומכשירי רדיו כולם משתמשים במנועי DC.

מנועי DC משמשים ככוח להנעת מכונות ייצור שונות לעבודה ולהוציא אנרגיה מכנית לעומס. במערכת הבקרה, למנועי DC יש גם שימושים אחרים, כגון מנועי מהירות, מנועי סרוו, וכו.

למרות שהמטרות של גנרטורים DC ומנועי DC שונות, המבנים שלהם זהים בעצם: שניהם משתמשים באינטראקציה של חשמל ומגנטיות כדי לממש את ההמרה ההדדית של אנרגיה מכנית ואנרגיה חשמלית.

3. מנוע אסינכרוני חד כיווני

מנוע אינדוקציה

מנוע אסינכרוני, ידוע גם בתור מנוע אינדוקציה, הוא סוג של מנוע AC המייצר מומנט אלקטרומגנטי על ידי האינטראקציה בין שדה מגנטי מסתובב מרווח אוויר לזרם המושרה בפיתול הרוטור, כדי להמיר אנרגיה אלקטרו מכנית לאנרגיה מכנית.

4. מנוע צעדים

מנוע צעד הוא אלמנט בקרה בלולאה פתוחה הממיר את אות הדופק החשמלי לתזוזה זוויתית או תזוזה ליניארית.

מנוע צעדים

במקרה של אי עומס יתר, המהירות ומצב העצירה של המנוע תלויים רק בתדר ובפולסים’ מספר אות הדופק, בינתיים אינם מושפעים משינוי העומס. כאשר נהג הסטפר מקבל אות דופק, הוא מניע את מנוע הצעד להסתובב בזווית קבועה בכיוון שנקבע.

שליטה במספר הפולסים להשגת שליטה על תזוזה זוויתית, כדי להשיג את המטרה של מיקום מדויק; באותו הזמן, שליטה בתדר הדופק כדי לשלוט במהירות ובהאצה של סיבוב המנוע, על מנת להשיג את מטרת ויסות המהירות.

עקרון העבודה של מנוע צעד:

כאשר הזרם זורם דרך פיתול הסטטור, פיתול הסטטור מייצר שדה מגנטי וקטורי.

השדה המגנטי יניע את הרוטור לסובב זווית כך שכיוון זוג השדות המגנטיים של הרוטור יהיה עקבי עם זה של הסטטור.

כאשר השדה המגנטי הווקטור של הסטטור מסתובב בזווית.

הרוטור גם מסתובב בזווית עם השדה המגנטי.

עם כל כניסה של דופק חשמלי, המנוע מסתובב בזווית ועושה צעד קדימה.

התזוזה הזוויתית של הפלט שלו פרופורציונלית למספר פולסי הכניסה ומהירות הסיבוב פרופורציונלית לתדר הפולס.

שנה את הסדר שבו הפיתולים מחושמלים, והמנוע יתהפך.

לָכֵן, ניתן לשלוט בסיבוב של מנוע הצעד על ידי מספר ותדירות פולסי הבקרה ורצף ההפעלה של כל פיתול פאזה של המנוע.

טיפים: הסרטון הבא יראה כיצד פועל מנוע הצעד.

ההבדלים של מוטורי

1. ההבדל בין DC ומנוע AC

כפי שהשם מרמז, מנועי DC משתמשים ב-DC כספק כוח, ומנוע AC משתמש בחשמל AC כספק כוח.

במבנה, העיקרון של מנוע DC הוא פשוט יחסית, אבל המבנה שלו מורכב ואינו קל לתחזוקה.

העיקרון של מנוע AC הוא מורכב, אבל המבנה שלו פשוט יחסית, וזה קל יותר לתחזוקה מאשר מנוע DC.

במחיר, מנוע DC עם אותו הספק גבוה ממנוע AC, כולל מכשיר בקרת המהירות, התקן ויסות מהירות DC שניהם גבוהים יותר מזה של התקן ויסות מהירות AC.

בשביל ההופעה, מכיוון שמהירות מנוע DC יציבה ובקרת המהירות מדויקת, אשר לא ניתן להשיג על ידי מנוע AC. אז בתעשיות שיש להן דרישות מהירות קפדניות, עלינו להשתמש במנוע DC במקום במנוע AC.

2. ההבדל בין מנוע סינכרוני למנוע אסינכרוני

1) הבדל סנכרון מנוע

מהירות מנוע סינכרונית וסנכרון מהירות אלקטרומגנטית, בעוד שמהירות המנוע האסינכרוני נמוכה מהמהירות האלקטרומגנטית, מנוע סינכרוני ללא קשר לגודל העומס, כל עוד לא יוצא מהקצב, המהירות לא תשתנה, המהירות של המנוע האסינכרוני תמיד עוקבת אחר השינויים בגודל העומס ומשתנה.

2) הבדלי מבנה

למנוע סינכרוני יש דיוק גבוה, אלא בנייה מורכבת, עלות גבוהה, ותחזוקה קשה יחסית.

בעוד למנוע אסינכרוני יש תגובה איטית, אבל קל להתקנה ולשימוש, וגם זול. אז מנוע סינכרוני אינו בשימוש נרחב מאשר מנוע אסינכרוני.

מבנה מוטורי סינכרוני

3) ההבדל בשימוש בהזדמנויות

מנועים סינכרוניים משמשים בעיקר בגנרטורים גדולים, בעוד שמנועים אסינכרוניים כמעט בשימוש במנועים חשמליים.

4) ההבדל העיקרי

מנוע סינכרוני ומנוע אסינכרוני הם עם או בלי החלקה (ההבדל בין מהירות השדה המגנטי למהירות הרוטור)

5) מבנה רוטור שונה

הרוטור של המנוע הסינכרוני הוא קוטב מגנטי (מגנט קבוע או הוספת זרם עירור DC); הרוטור של המנוע האסינכרוני הוא סלילה סגורה. היישומים העיקריים של מנועים סינכרוניים הם בגנרטורים. המנועים האסינכרוניים משמשים במאווררים חשמליים, מכונות כביסה, ומקררים, וכו, בחיי היומיום תראה אותם לעתים קרובות.

6) עקרון עבודה שונה

מנוע סינכרוני משתמש בעקרון של: עמודי רוטור ושדה מגנטי מסתובב סטטור של הפכים מושך ודוחה חד-מיני כדי לייצר מומנט אלקטרומגנטי; מנוע אסינכרוני משתמש בשדה המגנטי המסתובב של הסטטור כדי לחתוך את פיתול הרוטור כדי לגרום לרוטור לייצר פוטנציאל חשמלי מושרה וזרם מושרה, ולהשתמש באמפר כדי לייצר מומנט אלקטרומגנטי.

7) מהירות עבודה שונה

למנוע הסינכרוני יכול להיות מומנט אלקטרומגנטי רק כאשר מהירות הרוטור היא “שווה” למהירות השדה המגנטי המסתובב של הסטטור; למנוע האסינכרוני יכול להיות מומנט אלקטרומגנטי רק כאשר מהירות הרוטור היא “לא שווה” למהירות השדה המגנטי המסתובב של הסטטור.

3. ההבדל בין מנוע רגיל לבין מנוע אינוורטר

ראשית כל, מנוע רגיל לא יכול לשמש כמנוע אינוורטר.

המנוע הרגיל מתוכנן על ידי תדר קבוע ומתח קבוע, זה לא יכול להיות מותאם באופן מלא לדרישות של ויסות מהירות המהפך, כך שלא ניתן להשתמש בו יותר כמנוע אינוורטר.

כיצד להבחין בין מנוע רגיל למנוע אינוורטר?

1) דרישות רמת בידוד גבוהות יותר

בדרך כלל, רמת הבידוד של מנוע המהפך היא F ומעלה, כדי לחזק את הבידוד לאדמה ואת חוזק הבידוד של סיבוב תיל, במיוחד לשקול את יכולת הבידוד לעמוד במתח הלם.

2) דרישות הרטט והרעש של מנוע אינוורטר גבוהות יותר

מנוע אינוורטר צריך לשקול באופן מלא את הקשיחות של רכיבי המנוע ואת כולו, ולנסות לשפר את התדר המובנה שלו כדי למנוע תהודה עם כל גל כוח.

3) שיטות קירור שונות של מנוע אינוורטר

מנוע אינוורטר מאמץ בדרך כלל קירור אוורור מאולץ, זה, מאוורר הקירור הראשי של המנוע מונע על ידי מנוע עצמאי.

4) דרישות שונות של אמצעי הגנה

יש לאמץ שיטת בידוד מיסבים עבור מנועי אינוורטר עם קיבולת מעל 160KW.

עבור מנוע מהפך מתח קבוע, כאשר המהירות עולה על 3000/דקה, יש להשתמש בשומן מיוחד עם עמידות בטמפרטורה גבוהה כדי לפצות על עליית הטמפרטורה של המיסב.

5) מערכת פיזור חום שונה

מאוורר קירור מנוע אינוורטר מאמץ ספק כוח עצמאי כדי להבטיח יכולת קירור רציפה.

סיכום

מהתוכן לעיל, יש לנו הבנה בסיסית של מנועים ובעיות מוטוריות נפוצות.

למעשה, אנחנו צריכים ליצור קשר עם מנועים כל יום בחיי היומיום שלנו, פשוט לא שמת לב לזה. כמו מכונת גילוח חשמלית, מַחשֵׁב, מכונת כביסה, מדיח כלים, וכו.

אז זה מאוד שימושי עבורנו להבין קצת ידע בסיסי על מנועים.

הערות כלשהן?

ברוכים הבאים השאירו הודעה או פרסמו מחדש.