עקרונות הצורך והשימוש בבחירת מאוורר מנוע בתדר משתנה

המאוורר הוא מכשיר לאוורור ופיזור חום המותאם למנוע בתדר משתנה. בהתאם למאפיינים המבניים של המנוע, ישנם שני סוגים של מאווררים: מאווררי זרימה צירית ומאווררי צנטריפוגלים; מאוורר הזרימה הצירית מותקן בקצה שאינו מאריך ציר של המנוע, אשר שווה ערך פונקציונלית למאוורר החיצוני ולכיסוי הרוח של מנוע התדר התעשייתי; בעוד שמאוורר הצנטריפוגלי מותקן במיקום המתאים של המנוע בהתאם למבנה גוף המנוע ולפונקציות הספציפיות של התקנים נוספים.

מנוע סינכרוני בעל מגנט קבוע בתדר משתנה מסדרת TYPCX

במקרה בו טווח שינויי תדר המנוע קטן ומרווח עליית הטמפרטורה של המנוע גדול, ניתן להשתמש גם במבנה המאוורר המובנה של מנוע התדר התעשייתי. במקרה בו טווח תדר הפעולה של המנוע רחב, יש להתקין באופן עקרוני מאוורר עצמאי. המאוורר נקרא מאוורר עצמאי בשל עצמאותו היחסית מהחלק המכני של המנוע והעצמאות היחסית של ספק הכוח של המאוורר וספק הכוח של המנוע, כלומר, השניים אינם יכולים לחלוק סט של ספקי כוח.

מנוע בתדר משתנה מופעל על ידי ספק כוח בתדר משתנה או ממיר, ומהירות המנוע משתנה. מבנה עם מאוורר מובנה אינו יכול לעמוד בדרישות פיזור החום של המנוע בכל מהירויות ההפעלה, במיוחד כאשר הוא פועל במהירות נמוכה, מה שמוביל לחוסר איזון בין החום הנוצר על ידי המנוע לחום הנלקח על ידי אוויר המדיום הקירור עם קצב זרימה לא מספק באופן משמעותי. כלומר, ייצור החום נשאר ללא שינוי או אף עולה, בעוד שזרימת האוויר שיכולה לשאת חום מצטמצמת בחדות עקב המהירות הנמוכה, וכתוצאה מכך הצטברות חום וחוסר יכולת להתפזר, וטמפרטורת הסליל עולה במהירות או אף שורפת את המנוע. מאוורר עצמאי שאינו קשור למהירות המנוע יכול לענות על דרישה זו:

(1) מהירות המאוורר המופעל באופן עצמאי אינה מושפעת משינוי המהירות במהלך פעולת המנוע. הוא מוגדר תמיד להתחיל לפני המנוע ולהישאר אחרי כיבוי המנוע, מה שיכול לעמוד טוב יותר בדרישות האוורור ופיזור החום של המנוע.

(2) ניתן לכוונן את ההספק, המהירות ופרמטרים אחרים של המאוורר בשילוב עם מרווח עליית הטמפרטורה המתוכנן של המנוע. למנוע המאוורר ולגוף המנוע יכולים להיות קטבים שונים ורמות מתח שונות כאשר התנאים מאפשרים זאת.

(3) עבור מבנים עם רכיבים נוספים רבים של המנוע, ניתן להתאים את תכנון המאוורר כדי לעמוד בדרישות האוורור ופיזור החום תוך מזעור הגודל הכולל של המנוע.

(4) עבור גוף המנוע, עקב היעדר מאוורר מובנה, ההפסד המכני של המנוע יופחת, דבר שיש לו השפעה מסוימת על שיפור יעילות המנוע.

(5) מניתוח בקרת הרטט ורעש המנוע, אפקט האיזון הכולל של הרוטור לא יושפע מהתקנה מאוחרת יותר של המאוורר, ומצב האיזון המקורי הטוב יישמר; באשר לרעש המנוע, ניתן לשפר את רמת ביצועי הרעש של המנוע באופן כללי באמצעות תכנון רעש נמוך של המאוורר.

(6) מניתוח מבני של המנוע, בשל עצמאות המאוורר וגוף המנוע, קל יחסית לתחזק את מערכת מיסבי המנוע או לפרק את המנוע לצורך בדיקה מאשר מנוע עם מאוורר, ולא תהיה הפרעה בין הצירים השונים של המנוע והמאוורר.

עם זאת, מנקודת מבט של ניתוח עלויות ייצור, עלות המאוורר גבוהה משמעותית מזו של המאוורר והמכסה, אך עבור מנועים בתדר משתנה הפועלים בטווח מהירויות רחב, יש להתקין מאוורר זרימה צירית. במקרי כשל של מנועים בתדר משתנה, בחלק מהמנועים יש תאונות שחיקה של הסליל עקב כשל של מאוורר הזרימה הצירית, כלומר, במהלך פעולת המנוע, המאוורר אינו מופעל בזמן או שהוא נכשל, והחום שנוצר על ידי פעולת המנוע אינו מתפזר בזמן, מה שגורם לסליל להתחמם יתר על המידה ולשריפה.

עבור מנועים בתדר משתנה, במיוחד אלו המשתמשים במנועי תדר משתנה לוויסות מהירות, מכיוון שצורת הגל של ההספק אינה גל סינוס רגיל אלא גל אפנון רוחב פולס, גל הפולס התלול יגרום לשחיקה מתמשכת של בידוד הסליל, ויגרום להזדקנות הבידוד או אפילו לקריסתו. לכן, מנועים בתדר משתנה נוטים יותר להיתקל בבעיות במהלך הפעולה מאשר מנועים בתדר תעשייתי רגיל, ויש להשתמש בחוטים אלקטרומגנטיים מיוחדים למנועים בתדר משתנה, ויש להגדיל את ערך הערכת עמידות המתח של הסליל.

שלושת המאפיינים הטכניים העיקריים של מאווררים, ויסות מהירות בתדר משתנה ועמידות בפני גלי הלם באספקת החשמל קובעים את מאפייני הפעולה המצוינים ואת המחסומים הטכניים הבלתי עבירים של מנועי תדר משתנה השונים ממנועים רגילים. ביישומים מעשיים, הסף ליישום פשוט ונרחב של מנועי תדר משתנה הוא נמוך מאוד, או שניתן להשיג זאת על ידי התקנת מאוורר עצמאי, אך מערכת המנוע בתדר משתנה המורכבת מבחירת המאוורר והממשק שלו עם המנוע, מבנה נתיב הרוח, מערכת הבידוד וכו' מכסה מגוון רחב של תחומים טכניים. ישנם גורמים מגבילים רבים לפעולה יעילה, דיוק גבוהה וידידותית לסביבה, ויש להתגבר על מחסומים טכניים רבים, כגון בעיית היללות בעת פעולה בפס תדרים מסוים, בעיית הקורוזיה החשמלית של זרם ציר המיסב ובעיית האמינות החשמלית במהלך אספקת חשמל בתדר משתנה, שכולם כרוכים בבעיות טכניות עמוקות יותר.

הצוות הטכני המקצועי של חברת Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery & Electrical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) משתמשת בתורת תכנון מנועים מודרנית, תוכנת תכנון מקצועית ותוכנית תכנון מנוע מגנט קבוע שפותחה באופן עצמאי כדי לדמות את השדה האלקטרומגנטי, שדה הנוזלים, שדה הטמפרטורה, שדה המאמץ וכו' של מנוע המגנט הקבוע, ובכך מבטיחה את הפעולה היעילה של מנוע התדר המשתנה.

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

https://mp.weixin.qq.com/s/R5UBzR4M_BNxf4K8tZkH-A

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