ישנם סוגים רבים של מנועים, אך לפי ספק הכוח, הם אינם אלא מנועי AC ומנועי DC. אז האם יש מנוע שיכול להשתמש גם במתח AC וגם במתח DC?
התשובה היא: כן, מנוע העירור החד-פאזי (עירור סדרה) שיוצג להלן הוא מנוע כזה.
מנועי עירור חד פאזיים (עירור סדרות) הם די נפוצים. כלים חשמליים ידניים שונים כגון מקדחות ידניות, משחזות זווית ומכשירים ביתיים קטנים משתמשים בעיקר במנועי עירור חד-פאזיים (עירור סדרה). התכונה הברורה ביותר של מנוע זה היא שיש מברשות פחמן.
המנגנון של מנוע עירור סדרה חד פאזי (עירור סדרה).
המבנה של מנוע העירור החד-פאזי (עירור סדרה) זהה בעצם לזה של מנוע העירור מסדרת DC.
הסטטור מורכב מליבת ברזל ופיתול עירור, והרוטור מורכב מליבת ברזל, פיתול אבזור, קומוטטור וציר מסתובב. פיתול העירור ופיתול האבזור הן שתיהן פיתולים מפותלים, והשניים יוצרים מעגל סדרתי דרך מברשת הפחמן והקומוטטור, שהוא גם המקור לעירור הסדרה.
פיתול הסטטור, כלומר, בפיתול השדה יש בדרך כלל רק זוג אחד של קטבים מגנטיים. סליל מתפתל הרוטור, כלומר מתפתל האבזור, אינו סגור, ולולאה סגורה נוצרת רק כאשר מברשות הפחמן במגע.
עקרון העבודה של מנוע סדרתי חד פאזי
המבנה של מנוע הסדרה והמנוע מסדרת DC זהה, כך שמצב העבודה המיידי של השניים זהה. נוכל להבין תחילה את עקרון העבודה של מנוע סדרת DC, ולאחר מכן לשנות מעט כדי להבין את עבודתו של מנוע הסדרה. עִקָרוֹן.
עקרון העבודה של מנוע העירור בסדרה הוא פשוט יחסית, כפי שהוזכר בספר הלימוד הקודם.
זרם נכנס לסליל משמאל, עובר דרך פיתול הרוטור ויוצא מהסליל מימין. לפי ההשפעה המגנטית של הזרם, פיתול הסטטור יפיק שדה מגנטי שכיוונו הוא מ-N ל-S באיור. מכיוון שכיוון הזרם קבוע, גם כיוון השדה המגנטי קבוע.
יחד עם זאת, מתפתל הרוטור אליו זורם הזרם יושפע מהכוח האלקטרומגנטי, וניתן לשפוט את כיוון הכוח לפי כלל יד שמאל. הסלילים בטווח הקטבים N ו-S נתונים לאותה כמות כוח, אך בכיוונים שונים, והמומנט האלקטרומגנטי יגרום לרוטור להתחיל להסתובב.
בגלל הכוח האלקטרומגנטי בתוספת האינרציה, לאחר שהרוטור מסתובב חצי מעגל, בגלל קיומו של הקומוטטור, ישתנה כיוון הזרם הזורם לסליל הרוטור, כך שכיוון הכוח בטווח N ו-S יישאר ללא שינוי, והרוטור ימשיך להסתובב. לרדת.
זהו עקרון העבודה של מנוע סדרת DC. מכיוון שהמנוע מסדרה חד פאזי מחובר לזרם חילופין, כיוון הזרם משתנה כל הזמן, וכיוון השדה המגנטי שנוצר על ידי פיתול הסטטור משתנה אף הוא, אך כיוון הזרם של פיתול הרוטור משתנה באופן סינכרוני. , כך שכיוון הכוח של הרוטור לא ישתנה.
אני רוצה לומר כמה מילים על הקומוטטור. בחיבור לזרם ישר, לקומוטטור אמנם יש תפקיד בשינוי כיוון זרם מתפתל הרוטור, אך בחיבור לזרם חילופין, השינוי בכיוון נגרם ממאפייני זרם החילופין עצמו. נראה שלא מתאים במיוחד לקרוא לקומוטטור במנוע סדרת פאזות. בנוסף, לגבי כלל יד שמאל-ימין, כלל אמפר, אינדוקציה אלקטרומגנטית וכו', המאמר הקודם כבר הציג אותו, ולא אחזור עליו כאן. חברים שצריכים את זה יכולים ללכת למאמר הקודם על מנועים אסינכרוניים תלת פאזיים.
מאפיינים של מנועי עירור חד-פאזיים (עירור סדרה).
למנוע הסדרה יש יתרונות של התנעה ללא קבלים, מהירות מהירה ומומנט התנעה גדול, אך יש לו גם חסרונות כמו רעש גבוה, בלאי קל של מברשות פחמן והפרעות אלקטרומגנטיות חזקות.
מדוע למנוע הסדרה יש מאפיינים של מומנט התנעה גדול?
תסתכל תחילה על נוסחת המומנט: T=Ct*Φ*Ia, כאשר Ct הוא קבוע המומנט, הקשור למבנה המנוע; Φ הוא שטף פער האוויר; Ia הוא זרם האבזור. ניתן לראות שכאשר המנוע נקבע, המומנט של מנוע הסדרה קשור בעיקר לשטף המגנטי ולזרם האבזור.
המאמר הקודם כבר למד שהפיתול יגרום לאחור EMF בעת חיתוך קו השטף המגנטי. ככל שהמהירות גבוהה יותר, כך ה-EMF האחורי גדול יותר, וההגבלה על זרם המתפתל גדולה יותר.
עבור מנוע הסדרה, מיקום השדה המגנטי של הסטטור קבוע. ברגע ההדלקה, הרוטור והסטטור סטטיים יחסית, ואין חיתוך קווי שטף מגנטי, כך שאין כוח אלקטרו-מוטיבי אחורי. הזרם גדול מאוד בזמן זה, השטף המגנטי וזרם האבזור גדולים גם הם, והמומנט האלקטרומגנטי הנוצר גדול אף הוא. ככל שמהירות הסיבוב עולה, ה-EMF האחורי גדל, הזרם יורד והמומנט יורד.
זוהי תכונה של מנוע הסדרה. ככל שהמהירות איטית יותר, כך מומנט גדול יותר. צריכה להיות לנו תחושה זו בעת שימוש בכלים חשמליים ידניים.
מכיוון שלמנוע סדרתי אין צורך בקבל כדי להתניע, מה עושה הקבל בכלי החשמלי?
המנוע בסדרה אינו זקוק לקבלי התנעה או קבלים פועלים. הוספת קבלים משמשת בעיקר לסינון, המשמש לשיפור מאפיינים חשמליים, הפחתת ניצוצות מברשת פחמן, שיפור חיי המנוע והפחתת הפרעות אלקטרומגנטיות.
כתוב בסוף:
כפי שצוין בכתבה הקודמת, לרוב אני עושה בעיקר תחזוקה ומקפידה יותר על תקלות פני השטח, אך פחות שמה לב לעיקרון. כששואלים אחרים שאלה עקרונית, אני לא יודע איך לבטא אותה. אני מאמין שידע נוסף על העיקרון בהחלט יעזור בעבודה עתידית. לבסוף, כל תיקון יתקבל בברכה.
