ההבדל בין סוגים שונים של מנועים

1. הבדלים בין מנועי DC ו-AC

דיאגרמת מבנה מנוע DC

דיאגרמת מבנה מנוע AC

מנועי DC משתמשים בזרם ישר כמקור הכוח שלהם, בעוד שמנועי AC משתמשים בזרם חילופין כמקור הכוח שלהם.

מבחינה מבנית, העיקרון של מנועי DC הוא פשוט יחסית, אך המבנה מורכב וקשה לתחזוקה. העיקרון של מנועי AC מורכב אך המבנה פשוט יחסית, וקל יותר לתחזוקה ממנועי DC.

מבחינת מחיר, מנועי DC בעלי אותו הספק גבוהים יותר ממנועי AC. כולל התקן בקרת המהירות, מחירם של מנועי DC גבוה יותר מזה של מנועי AC. כמובן, ישנם גם הבדלים גדולים במבנה ובתחזוקה.
מבחינת ביצועים, מכיוון שמהירותם של מנועי DC יציבה ובקרת המהירות מדויקת, דבר שאינו ניתן להשגה על ידי מנועי AC, יש להשתמש במנועי DC במקום מנועי AC תחת דרישות מהירות מחמירות.
ויסות המהירות של מנועי AC הוא מורכב יחסית, אך הוא נמצא בשימוש נרחב מכיוון שמפעלים כימיים משתמשים בכוח AC.

2. הבדלים בין מנועים סינכרוניים לאסינכרוניים

אם הרוטור מסתובב באותה מהירות כמו הסטטור, הוא נקרא מנוע סינכרוני. אם הם שונים, הוא נקרא מנוע אסינכרוני.

3. ההבדל בין מנועים רגילים למנועים בתדר משתנה

ראשית, מנועים רגילים אינם ניתנים לשימוש כמנועים בתדר משתנה. מנועים רגילים מתוכננים לפי תדר קבוע ומתח קבוע, ואי אפשר להתאים אותם באופן מלא לדרישות ויסות מהירות ממיר התדר, ולכן לא ניתן להשתמש בהם כמנועים בתדר משתנה.
ההשפעה של ממירי תדר על מנועים היא בעיקר על היעילות ועליית הטמפרטורה של המנועים.
ממיר התדרים יכול לייצר דרגות שונות של מתח וזרם הרמוניים במהלך הפעולה, כך שהמנוע יפעל תחת מתח וזרם שאינם סינוסואידליים. ההרמוניות מסדר גבוה בו יגרמו לעלייה באובדן הנחושת בסטטור המנוע, באובדן הנחושת ברוטור, באובדן הברזל ובאובדן נוסף.
המשמעותי ביותר מביניהם הוא אובדן הנחושת ברוטור. אובדן זה יגרום למנוע לייצר חום נוסף, להפחית את היעילות, להפחית את הספק המוצא, ועליית הטמפרטורה של מנועים רגילים תגדל בדרך כלל ב-10%-20%.
תדר הגליל של ממיר התדרים נע בין כמה קילו-הרץ ליותר מעשרה קילו-הרץ, מה שגורם לסליל הסטטור של המנוע לעמוד בקצב עליית מתח גבוה מאוד, השקול להפעלת מתח אימפולס תלול מאוד על המנוע, מה שהופך את הבידוד הבין-סיבובי של המנוע לעמוד במבחן חמור יותר.
כאשר מנועים רגילים מופעלים על ידי ממירי תדר, הרטט והרעש הנגרמים מגורמים אלקטרומגנטיים, מכניים, אוורור וגורמים אחרים יהפכו למסובכים יותר.
ההרמוניות הכלולות בספק הכוח בתדר משתנה מפריעות להרמוניות המרחביות הטבועות בחלק האלקטרומגנטי של המנוע, ויוצרות כוחות עירור אלקטרומגנטיים שונים, ובכך מגבירות את הרעש.
בשל טווח תדרי הפעולה הרחב של המנוע וטווח שינויי המהירות הגדול, קשה להימנע מתדרי גלי הכוח האלקטרומגנטיים השונים מתדרי הרטט הטבועים בחלקים המבניים השונים של המנוע.
כאשר תדר ספק הכוח נמוך, ההפסד הנגרם על ידי ההרמוניות מסדר גבוה באספקת החשמל גדול; שנית, כאשר מהירות המנוע המשתנה מופחתת, נפח אוויר הקירור פוחת ביחס ישר לקוביית המהירות, וכתוצאה מכך חום המנוע אינו מתפזר, עליית הטמפרטורה עולה בחדות וקשה להשיג תפוקת מומנט קבועה.

4. ההבדל המבני בין מנועים רגילים למנועים בתדר משתנה

01. דרישות בידוד גבוהות יותר
באופן כללי, רמת הבידוד של מנועים בתדר משתנה היא F ומעלה. יש לחזק את הבידוד לאדמה ואת חוזק הבידוד של פיתולי החוטים, ובמיוחד יש לקחת בחשבון את יכולת הבידוד לעמוד במתח אימפולס.
02. דרישות רטט ורעש גבוהות יותר עבור מנועים בתדר משתנה
מנועים בתדר משתנה צריכים לקחת בחשבון באופן מלא את קשיחות רכיבי המנוע והשלם, ולנסות להגדיל את התדר הטבעי שלהם כדי למנוע תהודה עם כל גל כוח.
03. שיטות קירור שונות למנועים בתדר משתנה
מנועים בתדר משתנה משתמשים בדרך כלל בקירור אוורור מאולץ, כלומר, מאוורר הקירור הראשי של המנוע מונע על ידי מנוע עצמאי.
04. נדרשים אמצעי הגנה שונים
יש לנקוט באמצעי בידוד מיסבים עבור מנועים בתדר משתנה בעלי קיבולת של יותר מ-160 קילוואט. קל בעיקר ליצור אסימטריה במעגל מגנטי וזרם ציר. כאשר הזרם שנוצר על ידי רכיבים אחרים בתדר גבוה משולבים, זרם הציר יגדל מאוד, מה שיגרום נזק למסב, ולכן בדרך כלל ננקטים אמצעי בידוד. עבור מנועים בתדר משתנה בעלי הספק קבוע, כאשר המהירות עולה על 3000/דקה, יש להשתמש בגריז מיוחד עמיד בטמפרטורה גבוהה כדי לפצות על עליית הטמפרטורה של המיסב.
05. מערכת קירור שונה
מאוורר קירור המנוע בתדר משתנה משתמש באספקת חשמל עצמאית כדי להבטיח קיבולת קירור רציפה.

2. ידע בסיסי במנועים

בחירת מנוע
התוכן הבסיסי הנדרש לבחירת מנוע הוא:
סוג העומס המונע, ההספק המדורג, המתח המדורג, המהירות המדורגת ותנאים אחרים.
סוג עומס · מנוע DC · מנוע אסינכרוני · מנוע סינכרוני
עבור מכונות ייצור רציפות עם עומס יציב וללא דרישות מיוחדות להתנעה ובלימה, יש להעדיף מנועים סינכרוניים עם מגנט קבוע או מנועים אסינכרוניים בעלי כלוב סנאי רגיל, הנמצאים בשימוש נרחב במכונות, משאבות מים, מאווררים וכו'.
עבור מכונות ייצור עם התנעה ובלימה תכופות הדורשות מומנט התנעה ובלימה גדול, כגון מנופי גשר, מנופי מכרות, מדחסות אוויר, מפעלי גלגול בלתי הפיכים וכו', יש להשתמש במנועים סינכרוניים בעלי מגנט קבוע או במנועים אסינכרוניים מלופפים.
במקרים ללא דרישות ויסות מהירות, בהם נדרשת מהירות קבועה או שיש לשפר את גורם ההספק, יש להשתמש במנועים סינכרוניים בעלי מגנט קבוע, כגון משאבות מים בעלות קיבולת בינונית וגדולה, מדחסות אוויר, מנופים, טחנות וכו'.
עבור מכונות ייצור הדורשות טווח ויסות מהירות של יותר מ-1:3 ודורשות ויסות מהירות רציף, יציב וחלק, מומלץ להשתמש במנועים סינכרוניים בעלי מגנט קבוע או במנועי DC בעלי עירור נפרד או במנועים אסינכרוניים בעלי כלוב סנאי עם ויסות מהירות בתדר משתנה, כגון מכונות כלים מדויקות גדולות, מכונות הקצעה, מפעלי גלגול, מנופים וכו'.
באופן כללי, ניתן לקבוע באופן גס את המנוע על ידי מתן סוג העומס המונע, ההספק המדורג, המתח המדורג והמהירות המדורגת של המנוע.
עם זאת, אם רוצים לעמוד בדרישות העומס בצורה אופטימלית, פרמטרים בסיסיים אלה רחוקים מלהספיק.
פרמטרים נוספים שיש לספק כוללים: תדירות, מערכת עבודה, דרישות עומס יתר, רמת בידוד, רמת הגנה, מומנט אינרציה, עקומת מומנט התנגדות לעומס, שיטת התקנה, טמפרטורת סביבה, גובה, דרישות חיצוניות וכו' (מסופקות בהתאם לנסיבות ספציפיות).

3. ידע בסיסי במנועים

שלבים לבחירת מנוע
כאשר המנוע פועל או נכשל, ניתן להשתמש בארבע שיטות של צפייה, האזנה, ריח ומגע כדי למנוע ולבטל את התקלה בזמן ולהבטיח את פעולתו הבטוחה של המנוע.
1. תראה
שימו לב האם ישנן חריגות במהלך פעולת המנוע, המתבטאות בעיקר במצבים הבאים.
1. כאשר סליל הסטטור קצר, ייתכן שתראו עשן יוצא מהמנוע.
2. כאשר המנוע עמוס יתר על המידה באופן חמור או פועל באובדן פאזה, המהירות תאט ויהיה צליל "זמזום" כבד יותר.
3. כאשר המנוע פועל כרגיל, אך נעצר לפתע, תראו ניצוצות יוצאים מהחיבור הרופף; הנתיך שרוף או שחלק תקוע.
4. אם המנוע רוטט באלימות, ייתכן שמערכת ההילוכים תקוע או שהמנוע אינו מקובע היטב, ברגי הרגליים רופפים וכו'.
5. אם יש שינוי צבע, סימני שריפה וסימני עשן על נקודות המגע והחיבורים בתוך המנוע, זה אומר שייתכן שיש התחממות יתר מקומית, מגע לקוי בחיבור המוליך או שרוף של הסליל וכו'.
2. הקשב
כאשר המנוע פועל כרגיל, הוא אמור להשמיע צליל "זמזום" אחיד וקליל יותר, ללא רעשים וצלילים מיוחדים.
אם הרעש חזק מדי, כולל רעש אלקטרומגנטי, רעש מיסב, רעש אוורור, רעש חיכוך מכני וכו', ייתכן שמדובר בתופעת מקדימה או תקלה.
1. עבור רעש אלקטרומגנטי, אם המנוע משמיע צליל גבוה, נמוך וכבד, הסיבות עשויות להיות כדלקמן:
(1) מרווח האוויר בין הסטטור לרוטור אינו אחיד. בשלב זה, הצליל גבוה ונמוך, והמרווח בין הצלילים הגבוהים והנמוכים נשאר ללא שינוי. זה נגרם עקב שחיקה של המיסב, מה שהופך את הסטטור והרוטור ללא קונצנטריים.
(2) זרם תלת הפאזי אינו מאוזן. הסיבה לכך היא שהסליל התלת-פאזי אינו מחובר להארקה שגויה, קצר חשמלי או מגע גרוע. אם הצליל עמום מאוד, פירוש הדבר שהמנוע עמוס יתר על המידה או פועל בצורה חסרת פאזה.
(3) ליבת הברזל רופפת. במהלך פעולת המנוע, הרטט גורם לברגי הקיבוע של ליבת הברזל להתרופף, מה שגורם ליריעת הסיליקון של ליבת הברזל להתרופף ולהשמיע רעש.
2. לגבי רעש המיסב, יש לנטר אותו לעתים קרובות במהלך פעולת המנוע. שיטת הניטור היא: הניחו קצה אחד של המברג כנגד חלק התקנת המיסב ואת הקצה השני קרוב לאוזן, ותוכלו לשמוע את צליל המיסב פועל. אם המיסב פועל כרגיל, הצליל הוא צליל "רשרוש" רציף ועדין, ללא תנודות או צלילי חיכוך מתכת.
אם נשמעים הצלילים הבאים, מדובר בתופעה חריגה:
(1) יש צליל "חריקה" כאשר המיסב פועל. זהו צליל חיכוך מתכתי, שבדרך כלל נגרם מחוסר שמן במיסב. יש לפרק את המיסב ולהוסיף כמות מתאימה של גריז.
(2) אם נשמע צליל "ציוץ", זהו הצליל שנוצר כאשר הכדור מסתובב. זה נגרם בדרך כלל מייבוש הגריז או מחוסר שמן. ניתן להוסיף כמות מתאימה של גריז.
(3) אם נשמע צליל "נקישה" או "חריקה", זהו צליל המופק מתנועה לא סדירה של הכדור במיסב. זה נגרם כתוצאה מנזק לכדור במיסב או מאי-שימוש ממושך במנוע, מה שגורם לייבוש הגריז.
3. אם מנגנון ההילוכים והמנגנון המונע משמיעים צליל רציף במקום צליל תנודתי, ניתן לטפל בכך בהתאם למצבים הבאים.
(1) צליל "פופ" תקופתי נגרם עקב חיבור לא אחיד של הרצועה.
(2) צליל "דונג דונג" תקופתי נגרם כתוצאה מרפיון בין המצמד או הגלגלת לבין הציר, וכן משחיקה של המפתח או פתח המפתח.
(3) רעש התנגשות לא אחיד נגרם כתוצאה מהתנגשות הלהבים במכסה המאוורר.

3. ריח
ניתן לשפוט ולמנוע תקלות גם על ידי ריח המנוע.
פתחו את קופסת החיבורים והריחו אותה כדי לראות אם יש ריח שרוף. אם נמצא ריח מיוחד של צבע, פירוש הדבר שהטמפרטורה הפנימית של המנוע גבוהה מדי; אם נמצא ריח שרוף חזק או ריח שרוף, ייתכן שרשת התחזוקה של שכבת הבידוד שבורה או שהסליל נשרף.
אם אין ריח, יש צורך להשתמש במגאוהמטר כדי למדוד את התנגדות הבידוד בין הסליל למעטפת. אם היא פחות מ-0.5 מגאוהם, יש לייבש אותה. אם ההתנגדות היא אפס, פירוש הדבר שהיא פגומה.
4. גע
נגיעה בטמפרטורה של חלקים מסוימים במנוע יכולה גם לקבוע את סיבת התקלה.
כדי להבטיח בטיחות, השתמשו בגב ידכם כדי לגעת במעטפת המנוע ובחלקים הסובבים את המיסב.
אם הטמפרטורה אינה תקינה, הסיבות לכך עשויות להיות כדלקמן:
1. אוורור לקוי. כגון נפילת מאוורר, חסימה בצינור האוורור וכו'.
2. עומס יתר. הזרם גדול מדי וסליל הסטטור מתחמם יתר על המידה.
3. סיבובי סליל הסטטור קצרים או שזרם התלת-פאזי אינו מאוזן.
4. התנעה או בלימה תכופות.
5. אם הטמפרטורה סביב המיסב גבוהה מדי, הדבר עלול להיגרם כתוצאה מנזק למיסב או מחוסר שמן.

תקנות טמפרטורת מיסב מנוע, גורמים וטיפול בחריגות

התקנות קובעות כי הטמפרטורה המקסימלית של מיסבי גלגול לא תעלה על 95 מעלות צלזיוס, והטמפרטורה המקסימלית של מיסבי הזזה לא תעלה על 80 מעלות צלזיוס. ועליית הטמפרטורה לא תעלה על 55 מעלות צלזיוס (עליית הטמפרטורה היא טמפרטורת המיסב פחות טמפרטורת הסביבה במהלך הבדיקה).

גורמים וטיפולים לעלייה מוגזמת בטמפרטורת המיסב:

(1) סיבה: הציר כפוף וקו המרכז אינו מדויק. טיפול: מצא שוב את המרכז.
(2) סיבה: ברגי היסוד רופפים. טיפול: הדקו את ברגי היסוד.

(3) סיבה: חומר הסיכה אינו נקי. טיפול: החלפת חומר הסיכה.

(4) סיבה: חומר הסיכה היה בשימוש זמן רב מדי ולא הוחלף. טיפול: ניקוי המיסבים והחלפת חומר הסיכה.
(5) סיבה: הכדור או הגליל במיסב פגומים. טיפול: החלפת המיסב במיסב חדש.

חברת Anhui Mingteng מכונות מגנטיות קבועות וציוד חשמלי בע"מ(https://www.mingtengmotor.com/) חוותה 17 שנים של פיתוח מהיר. החברה פיתחה וייצרה יותר מ-2,000 מנועים בעלי מגנט קבוע בסדרות קונבנציונליות, תדר משתנה, חסינות פיצוץ, תדר משתנה חסינות פיצוץ, הנעה ישירה והנעה ישירה חסינת פיצוץ. המנועים הופעלו בהצלחה על מאווררים, משאבות מים, מסועי סרט, טחנות כדורים, מערבלים, ריסוקים, מגרדים, משאבות נפט, מכונות ספינינג ועומסים אחרים בתחומים שונים כגון כרייה, פלדה וחשמל, והשיגו השפעות טובות של חיסכון באנרגיה וזכו להכרה רבה.

זכויות יוצרים: מאמר זה הוא הדפסה מחודשת של הקישור המקורי:

https://mp.weixin.qq.com/s/hLDTgGlnZDcGe2Jm1oX0Hg

מאמר זה אינו מייצג את עמדות החברה שלנו. אם יש לכם דעות או השקפות שונות, אנא תקנו אותנו!