ההבדל בין מנוע סינכרוני למנוע אסינכרוני
עקרון העבודה של מנוע אסינכרוני(מנוע אינדוקציה) נועד ליצור זרם מושרה ברוטור דרך השדה המגנטי המסתובב של הסטטור, יצירת מומנט אלקטרומגנטי, והשדה המגנטי אינו נוצר ישירות ברוטור. לכן, מהירות הסיבוב של הרוטור חייבת להיות קטנה מהמהירות הסינכרונית (אין הבדל כזה, כלומר קצב ההחלקה, אין זרם המושרה על ידי הרוטור), אז זה נקרא מנוע אסינכרוני: ורוטור המנוע הסינכרוני עצמו יוצר שדה מגנטי בכיוון קבוע (באמצעות מגנט קבוע או זרם DC נוצר. השדה המגנטי המסתובב של הסטטור "גורר" את השדה המגנטי של הרוטור (רוטור) להסתובב, כך שמהירות הרוטור חייבת להיות שווה למהירות הסינכרונית, מה שנקרא גם מנוע סינכרוני.
בשימוש כמנוע חשמלי, רובם משתמשים במכונות אסינכרוניות; הגנרטורים כולם מכונות סינכרוניות. ההבדל בין מנוע סינכרוני למנוע אסינכרוני:
כאשר זרם חילופין תלת פאזי עובר דרך פיתול של מבנה מסוים, נוצר שדה מגנטי מסתובב. תחת פעולתו של שדה מגנטי מסתובב, הרוטור מסתובב עם השדה המגנטי המסתובב. אם מהירות הסיבוב של הרוטור זהה בדיוק לשדה המגנטי המסתובב, מדובר במנוע סינכרוני; אם מהירות הסיבוב של הרוטור קטנה מהשדה המגנטי המהירות, כלומר השניים אינם מסונכרנים, היא המנוע האסינכרוני. למנוע האסינכרוני יש מבנה פשוט והוא נמצא בשימוש נרחב. המנוע הסינכרוני מחייב את הרוטור בעל קוטב מגנטי קבוע (מגנט קבוע או אלקטרומגנטי), כגון אלטרנטור ומנוע AC סינכרוני. מהירות הסטטור קטנה ממהירות הסיבוב של השדה המגנטי המסתובב ולכן נקראת מנוע אסינכרוני. זה בעצם זהה למנוע האינדוקציה.
s=(ns - n) / ns. s הוא יחס ההחלקה, ns הוא מהירות השדה המגנטי, ו-n הוא מהירות הרוטור.
בסיסי:
(1) כאשר מנוע אסינכרוני תלת-פאזי מחובר למקור מתח AC תלת-פאזי, פיתול הסטטור התלת-פאזי זורם דרך כוח מגנטו-מוטיב תלת-פאזי (כוח מגנטו-מוטיב סיבובי סטטור) שנוצר על ידי זרם תלת-פאזי סימטרי ו יוצר שדה מגנטי מסתובב.
(2) לשדה המגנטי המסתובב יש תנועת חיתוך יחסית עם מוליך הרוטור, ולפי עיקרון האינדוקציה האלקטרומגנטית, מוליך הרוטור יוצר כוח אלקטרו-מוטורי מושרה ויוצר זרם מושרה.
(3) על פי חוק הכוח האלקטרומגנטי, מוליך הרוטור נושא הזרם נתון לכוח אלקטרומגנטי בשדה המגנטי ליצירת מומנט אלקטרומגנטי, המניע את הרוטור להסתובב. כאשר לציר המנוע יש עומס מכני, הוא מוציא אנרגיה מכנית כלפי חוץ.
מאפיינים:
יתרונות: מבנה פשוט, ייצור נוח, מחיר נמוך ותפעול נוח.
חסרונות: פיגור של גורם ההספק, מקדם ההספק של עומס קל נמוך וביצועי ויסות המהירות גרועים מעט יותר. משמש בעיקר למנועים חשמליים, בדרך כלל לא מייצרים גנרטורים!
מנוע אסינכרוני הוא מנוע AC שהיחס שלו בין מהירות העומס לתדירות הרשת המחוברת אינו קבוע. מנועים אסינכרוניים כוללים מנועי אינדוקציה, מנועי אינדוקציה עם הזנה כפולה ומנועי קומוטטור AC. מנועי אינדוקציה הם הנפוצים ביותר, ובאופן כללי, מנועי אינדוקציה הם מנועים אסינכרוניים מבלי לגרום לאי הבנה או בלבול.
פיתול הסטטור של מנוע אסינכרוני משותף מחובר לרשת AC, ואין צורך לחבר את פיתול הרוטור למקורות כוח אחרים. לכן, יש לו את היתרונות של מבנה פשוט, ייצור נוח, שימוש ותחזוקה, פעולה אמינה, איכות נמוכה ועלות נמוכה. למנועים אסינכרוניים יש יעילות הפעלה גבוהה יותר ומאפייני עבודה טובים יותר, והם קרובים לפעולה במהירות קבועה מטווח ללא עומס לעומס מלא, שיכול לעמוד בדרישות ההולכה של רוב מכונות הייצור התעשייתיות והחקלאיות. מנועים אסינכרוניים קלים גם ליצור דפוסי הגנה שונים כדי להתאים לתנאי סביבה שונים. כאשר המנוע האסינכרוני פועל, יש לשאוב את ההספק התגובתי מהרשת כדי לגרום לגורם ההספק של הרשת להידרדר. לכן, מנועים סינכרוניים משמשים לעתים קרובות להנעת ציוד מכני בעל הספק גבוה במהירות נמוכה כגון טחנות כדורים ומדחסים. מכיוון שלמהירות המנוע האסינכרוני יש הבדל מסוים במהירות הסיבוב עם השדה המגנטי המסתובב, ביצועי ויסות המהירות גרועים (למעט מנוע הקומוטטור AC). חסכוני ונוח להשתמש במנועי DC עבור מכונות תחבורה, מפעלי גלגול, מכונות גדולות, מכונות הדפסה וצביעה וייצור נייר הדורשים טווח מהירויות רחב וחלק. עם זאת, עם הפיתוח של מכשירים אלקטרוניים בעלי הספק גבוה ומערכות בקרת מהירות AC, ביצועי בקרת המהירות וחסכון של מנועים אסינכרוניים המתאימים כיום לוויסות מהירות רחבה דומים לאלו של מנועי DC.
מנועים סינכרוניים, כמו מנועי אינדוקציה, הם מנוע AC נפוץ. המאפיין הוא: במצב יציב, יש קשר קבוע בין מהירות הרוטור לתדר הרשת n=ns=60f/p, ns נקרא מהירות סינכרונית. אם תדירות הרשת קבועה, מהירות המנוע הסינכרוני במצב יציב קבועה ובלתי תלויה בגודל העומס.
