איך פועלות מכונות אסינכרוניות ומי המציא אותן

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

הסיבה לכך שמכונות אסינכרוניות נמצאות בשימוש נרחב היא הפשטות של העיצוב, האמינות והייצור שלהן. ישימות לרשת תלת-פאזית וחד-פאזית, טווח הספק רחב, קלות לשנות את כיוון הסיבוב - כל זה הופך אותם לחיוניים כהנעים למגוון רחב של מכשירים, כולל כלי מכונות ומערכות שינוע.

היתרון המהותי שיש למכונות אסינכרוניות הוא היעילות הגבוהה שלהן.

המנועים החשמליים הנפוצים ביותר הם קילוואט, השימוש בהם רחב מאוד, כמעט בכל מפעל תעשייתי הם מהווים את רוב התקני ההנעה.

מכונות חשמליות אסינכרוניות קיבלו את שמן מכיוון שהמהירות הזוויתית שלהן תלויה בגודל העומס המכני על הציר. יתרה מכך, ככל שההתנגדות למומנט גבוהה יותר, כך היא מסתובבת לאט יותר באופן טבעי. הפיגור של המהירות הזוויתית של הרוטור מתדירות הסיבוב של השדה המגנטי שנוצר על ידי הזרם העובר דרך פיתולי הסטטור נקרא החלקה.הוא מחושב, ככלל, כערך יחסי:

S=(ωn-ωp)/ ωn

איפה:

ωn - מהירות סיבוב שדה מגנטי, סל ד;

ωp - מהירות הרוטור, סל ד.

התלות של כמות ההחלקה היחסית בעומס על הציר מתבטאת במיוחד בכך שבמצב סרק S שווה כמעט לאפס.

התקן של מכונה אסינכרונית זהה לכל מנוע חשמלי אחר או גנרטור. המשטח הפנימי של הסטטור מצויד בחריצים מיוחדים שאליהם מונחות הפיתולים (במקרה של ספק כוח תלת פאזי, יש שלושה מהם, ולמנועים חד פאזיים - שניים). הרוטור גם פשוט, עם עיצוב של כלוב סנאי, והפיתולים קצרים או בעלי טבעות החלקה.

במקרה של רוטור כלוב סנאי עקב איסוף אינדוקטיבי מזרמי הסטטור, מתרחש EMF בפיתולי הרוטור לפי כלל יד ימין. יתרה מכך, הכל פשוט: שתי מסגרות שדרכן עובר זרם חשמלי מתחילות לקיים אינטראקציה זו עם זו, ומומנט מופיע.

מכונות אסינכרוניות, שהרוטור שלהן מצויד בטבעות החלקה, עובדות ביתר קלות: הכוח לפיתולים המסתובבים מסופק ישירות דרך מברשות הגרפיט. רוטורים כאלה נקראים גם רוטורי פאזה.

מנועים אסינכרוניים חד פאזיים בעלי שני פיתולים, פועלים ומתנעים, שנועדו ליצור מומנט ראשוני ולסובב את הרוטור לזווית עבודהמְהִירוּת. מנועים אלה משמשים כאשר רשת תלת פאזית אינה זמינה, למשל, להנעת החלקים המסתובבים של מכשירי חשמל ביתיים.

בנוסף למנועים, מכונות בעלות מטרה הפוכה, גנרטורים, הן אסינכרוניות. המכשיר שלהם כמעט זהה. לזכותה של הנדסת החשמל הרוסית, אנו יכולים לדבר בביטחון על העדיפות של ארצנו בתחום המנועים החשמליים מסוג זה. M. O. Dolivo-Dobrovolsky עוד בשנת 1889 היה הראשון בעולם שהשתמש באספקת חשמל תלת פאזי והשיג שדה מגנטי מסתובב. מכונות אסינכרוניות מודרניות אינן שונות במהותן מהמנועים החשמליים התלת פאזיים הראשונים של הממציא והמדען הרוסי הגדול.