איך מנוע AC עובד: איך הוא עובד ואיך הוא עובד

המנוע החשמלי הוא ממיר מיוחד. זוהי מכונה שבה אנרגיה חשמלית מומרת ומומרת לאנרגיה מכנית. עיקרון הפעולה של המנוע מבוסס על השראות אלקטרומגנטית. ישנם גם מנועים אלקטרוסטטיים. אפשר, ללא תוספות מיוחדות, להשתמש במנועים על עקרונות אחרים של המרת חשמל בתנועה. אך מעטים יודעים כיצד פועל המנוע החשמלי וכיצד הוא פועל.

איך המכשיר עובד

מנוע חשמלי בזרם חילופין מכיל חלקים קבועים וניידים. הראשונים כוללים:

• גַלגַל מְכַוֵן;
• מַשׁרָן.

הסטטור מוצא יישום למכונות סוג סינכרוני וא-סינכרוני. המשרן משמש במכונות DC. החלק הנע מורכב מרוטור ומעוגן. הראשון משמש להתקנים סינכרוניים וא-סינכרוניים, בעוד שהאבזור משמש לציוד עם קצבים קבועים. תפקידו של המשרן טמון במנועי הספק נמוך. מגנטים קבועים משמשים כאן לעתים קרובות.

אם כבר מדברים על איך המנוע החשמלי מסודר, יש צורך לקבוע לאיזה סוג של ציוד שייך דגם מסוים. בתכנון של מנוע אסינכרוני, הרוטור הוא:

• קצר חשמלי;
• שלב, כלומר עם סלילה.

הסוג האחרון משמש כאשר נדרש להפחית את זרם ההתחלה ו

להתאים את המהירות מנוע חשמלי אסינכרוני. בדרך כלל אנו מדברים על מנועים חשמליים למנוף, אשר נהוג להשתמש בהם בהתקנות מנוף.

המנוף גמיש ומשמש במכונות DC. זה יכול להיות גנרטור או מנוע, כמו גם מנוע אוניברסלי, הפועל על אותו עיקרון. הוא משמש בכלים חשמליים. למעשה, מנוע אוניברסלי הוא אותו מנוע בקצב קבוע שבו מתרחשת עירור רציף. ההבדל נוגע רק חישובים של פיתולים. אין כאן שום תגובה. זה קורה:

• קיבולי;
• אִינְדוּקְטִיבִי.

לכן כל כלי חשמלי, אם היחידה האלקטרונית מוסרת ממנו, יכול לפעול גם על זרם ישר. אך יחד עם זאת, המתח ברשת יהיה נמוך יותר. עקרון הפעולה של מנוע חשמלי נקבע בהתאם למרכיבים מהם הוא מורכב ולאילו מטרות הוא מיועד.

הפעלה של מנוע אסינכרוני תלת פאזי

בחיבור לרשת נוצר שדה מגנטי מסתובב. זה מצוין בסטטור וחודר דרך פיתול הרוטור הקצר. זה עובר לאינדוקציה. לאחר מכן, בהתאם לחוק אמפר, הרוטור מתחיל להסתובב. תדירות התנועה של אלמנט זה תלויה בתדירות מתח האספקה ​​ובמספר הקטבים המגנטיים המיוצגים בזוגות.

ההבדל בין מהירות הרוטור לשדה המגנטי של הסטטור מתבטא כהחלקה. מנוע נקרא אסינכרוני, כי תדירות הסיבוב של השדה המגנטי תואמת את תדירות הסיבוב של הרוטור. למנוע הסינכרוני יש הבדלים בעיצוב. הרוטור מתווסף עם מגנט קבוע או אלקטרומגנט. הוא מכיל אלמנטים כמו כלוב סנאי לשיגור ומגנטים קבועים. כמו כן, תפקידם יכול להיות ממלא על ידי אלקטרומגנטים.

במנוע אסינכרוני, לשדה המגנטי של הסטטור יש אותה מהירות כמו הרוטור. להפעלה משתמשים במנועים חשמליים אסינכרוניים מסוג עזר או ברוטור עם סלילה של כלוב סנאי. מנועים אסינכרוניים היו בשימוש נרחב בכל התחומים הטכניים.

זה נכון במיוחד ביחס למנועים תלת פאזיים, המאופיינים בעיצוב פשוט. הם לא רק סבירים, אלא גם אמינים יותר מאשר חשמליים. הם כמעט לא דורשים טיפול. השם אסינכרוני שהוקצה להם נובע מהסיבוב האסינכרוני של הרוטור במנוע כזה. אם אין רשת תלת פאזית, מנוע כזה יכול להיות מחובר לרשת זרם חד פאזי.

הסטטור של מנוע חשמלי אסינכרוני מכיל חבילה. יש לו יריעות פלדה חשמליות בלכה בעובי של 0.5 מ"מ. יש להם חריצים שבהם מונח הפיתול. שלושת השלבים של הפיתול מחוברים זה לזה על ידי משולש או כוכב, שמזוזים ב-120 מעלות בחלל.

אם אנחנו מדברים על רוטור מנוע חשמלי, שבו יש טבעות החלקה בחריצים, מצוין כאן מצב דומה לליפוף הסטטור. זה רלוונטי אם הוא מופעל על ידי כוכב או שהקצוות הראשוניים של השלבים מחוברים על ידי שלוש טבעות החלקה קבועות על הפיר. כאשר המנוע פועל, ניתן לחבר ריאוסטט לשלבי הפיתול כדי לשלוט במהירות. לאחר ריצה מוצלחת, טבעות ההחלקה מקוצרות, ולכן סלילה הרוטור מבצעת את אותן פונקציות כמו במקרה של מוצר קצר.

סיווג מודרני

על פי העיקרון של היווצרות מומנט, מנועים חשמליים מחולקים למגנטואלקטרי והיסטרזיס. הקבוצה האחרונה שונה בכך שהמומנט נוצר כאן עקב היסטרזה כאשר הרוטור ממוגנט יתר על המידה. מנועים כאלה אינם נחשבים קלאסיים ואינם נפוצים כל כך בתעשייה. הנפוצים ביותר הם שינויים מגנטו-אלקטריים, המחולקים לשתי קבוצות גדולות, לפי האנרגיה הנצרכת. אלו הם מנועי AC ו-DC. זמינים גם דגמים מגוונים המסוגלים לספק את שני סוגי הזרם החשמלי.

תכונות עיקריות

זה יהיה נכון לקרוא למכשירים אלה לא-פאזיים חשמליים. הסיבה לכך היא שהשלבים מוחלפים כאן ישירות במנוע. בשל כך, המנוע מופעל על ידי זרם קבוע, כמו גם סוגים מתחלפים, באותה הצלחה. קבוצה זו מחולקת לפי שיטת החלפת פאזה ונוכחות משוב. הם שסתום ואספן.

בהתייחס לסוג העירור, מנועי אספנים מחולקים לדגמים מתרגשים מעצמם, מנועים בעלי עירור עצמאי ממגנטים קבועים ואלקטרומגנטים. הסוג הראשון, בתורו, מסווג למנועי עירור מעורבים סדרתיים, מקבילים.

מוצרים ללא מברשות או שסתומים מופעלים על ידי חשמל. בהם, מיתוג פאזה מתרחש באמצעות יחידה חשמלית מיוחדת הנקראת מהפך. תהליך זה יכול להיות מצויד במשוב כאשר חיישן מיקום הרוטור מופעל או ללא משוב. מכשיר כזה יכול למעשה להיות ממוקם כאנלוגי של מכשיר אסינכרוני.

יחידות זרם אדווה

מנוע כזה הוא חשמלי, והוא מופעל על ידי זרם חשמלי פועם. תכונות העיצוב שלו דומות לאלו של התקני DC. ההבדלים הקונסטרוקטיביים שלו ממנוע בעל ביצועים קבועים הם בנוכחות מוסיף למינציה לתיקון זרם חילופין. הוא משמש על קטרים ​​חשמליים עם מתקנים מיוחדים. תכונה אופיינית היא נוכחות של מתפתל פיצוי ומספר לא מבוטל של זוגות מוטות.

שינויים ב-AC

המנוע הוא מכשיר המופעל על ידי זרם חילופין. אגרגטים אלה הם אסינכרוניים וסינכרונים. ההבדל הוא שבמכונות אסינכרוניות הכוח המגנטו-מוטיבי של הסטטור נע במהירות הסיבוב של הרוטור. בציוד אסינכרוני, תמיד יש הבדל בין מהירות הסיבוב של השדה המגנטי והרוטור.

המנוע החשמלי הסינכרוני מופעל באמצעות זרם חילופין. הרוטור כאן מסתובב בהתאם לתנועת השדה המגנטי של מתח האספקה. מנועים חשמליים סינכרוניים מחולקים לשינויים עם פיתולי שדה, עם מגנטים קבועים, כמו גם שינויים תגובתיים, היסטרזיס, דריכה, סוגים ריאקטיביים היברידיים של מכשירים.

מה שנקרא היסטרזיס תגובתי מובחן גם הוא. מודלים עם יחידות צעד מיוצרים גם. כאן, מיקום רוטור מסוים קבוע על ידי הפעלת אזורי סלילה מסוימים. המעבר למצב אחר מושג על ידי הסרת המתח מפיתולים מסוימים והעברה לאזורים אחרים. מודלים תגובתיים של שסתומים מסוג חשמלי אספקת חשמל של פיתולים באמצעות אלמנטים מוליכים למחצה. למכשיר אסינכרוני יש מהירות רוטור השונה מתדירות השדה המגנטי המסתובב. הוא נוצר על ידי מתח האספקה. מודלים כאלה נפוצים ביותר כיום.

ציוד סעפת אוניברסלי

יחידה כזו יכולה לפעול על זרם חילופין וישר. הוא עשוי עם פיתול עירור סדרתי בדירוג הספק של עד 200 וואט. הסטטור עשוי מפלדה חשמלית מיוחדת. פיתול העירור מתבצע במחוון מתח קבוע במלואו ובחלקו במחוון משתנה. המתח המדורג לזרם חשמלי חילופין הוא 127 ו-220 וולט, אינדיקטורים דומים לפרמטר הקבוע הם 110 ו-220 וולט. הם משמשים בכלים חשמליים ומכשירי חשמל ביתיים.

אופן פעולתו של מנוע חשמלי תלוי אם הוא שייך לסוג מסוים של ציוד. שינויים של זרם חילופין עם אספקת חשמל מרשת תעשייתית של 50 הרץ אינם נותנים תדר סיבוב של יותר מ-3000 סל"ד. לכן משתמשים במנוע קולט מהסוג החשמלי להשגת תדרים משמעותיים. הוא גם קל וקטן יותר בגודלו מ-VARs בעלי הספק דומה.

ביחס אליהם, נעשה שימוש במנגנוני שידור מיוחדים הממירים את הפרמטרים הקינמטיים של המנגנון למקובלים. בעת שימוש בממירי תדר ובנוכחות רשת בתדר גבוה, מנועי AC קלים וקטנים יותר ממוצרי אספן.

המשאב של מודלים אסינכרוניים עם אינדיקטורים משתנים גבוה בהרבה מזה של אספנים. זה נקבע על פי מצב המסבים והתכונות של הבידוד המתפתל.

מנוע סינכרוני, בעל חיישן מיקום רוטור ומהפך, נחשב למקביל האלקטרוני של מנוע DC מוברש. למעשה, מדובר במנוע אספן עם פיתולי סטטור המחוברים בסדרה. הם מותאמים באופן אידיאלי לשימוש עם ספק כוח ביתי. מודל כזה, ללא קשר לקוטביות המתח, ניתן לסובב בכיוון אחד, שכן החיבור הסדרתי של הפיתולים והרוטור מבטיח שינוי קוטב משדות מגנטיים. בהתאם לכך, התוצאה נשארת בכיוון אחד.

הסטטור של חומר רך מגנטי ישים לפעולת AC. זה אפשרי אם התנגדות היפוך המגנטיזציה שלו אינה משמעותית. כדי להפחית את הפסדי זרם המערבולת, הסטטור עשוי מלוחות מבודדים. מסתבר שזה סוג. המוזרות שלו היא שהזרם הנצרך מוגבל בגלל ההתנגדות האינדוקטיבית של הפיתולים. בהתאם, מומנט המנוע מוערך כמרבי ומשתנה בין 3 ל-5. כדי להעריך את המאפיינים המכניים של מנועים לשימוש כללי, משתמשים בפיתולי חתך. יש להם מסקנות נפרדות.

ראוי לציין שסוגים מסוימים של חיידקים משתמשים במנוע חשמלי העשוי מכמה מולקולות חלבון כדי לנוע. הוא מסוגל להפוך את האנרגיה של זרם חשמלי בצורה של תנועת פרוטונים בסיבוב הדגל.

הדגם הסינכרוני של תנועה הדדית פועל בצורה כזו שהחלק הנע של המכשיר מצויד במגנטים קבועים. הם קבועים על הווילון. באמצעות אלמנטים נייחים, מגנטים קבועים נמצאים תחת השפעת שדה מגנטי ומניעים את המוט בצורה הדדית.