מהו מנוע אינדוקציה מסוג סנאי ומה פעולתו?

מכונה הממירה אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית נקראת מנוע חשמלי. מנועים אלה פשוטים בתכנון, קלים לשימוש, זולים, יעילים מאוד, דורשים תחזוקה נמוכה ואמינים. מנועי אינדוקציה תלת פאזיים הם אחד הסוגים ושונים מסוגים אחרים של מנועים חשמליים. ההבדל העיקרי הוא שאין חיבור חשמלי מסליל הרוטור למקור אספקה ​​​​כלשהו. הזרם והמתח הנדרשים במעגל הרוטור מסופקים על ידי אינדוקציה מסליל הסטטור. זו הסיבה לכנותו מנוע אינדוקציה. מאמר זה מתאר את מנוע האינדוקציה "כלוב סנאי", שהוא אחד מסוגי מנוע האינדוקציה תלת פאזי.

מהו מנוע אינדוקציה של כלוב סנאי?

הגדרה: מנוע כלוב סנאי הוא אחד מסוגי מנועי אינדוקציה. על מנת לייצר תנועה, הוא מקשה את האלקטרומגנטיות. מכיוון שציר המוצא מחובר לרכיב הפנימי של הרוטור, שנראה כמו כלוב. לכן הוא נקרא כלוב סנאי. שני כיפות הקצוות, כלומר, בצורת עגול, מחוברות באמצעות מוטות רוטור. אלה פועלים על סמך EMF, כלומר, הנוצר על ידי הסטטור. EMF זה נוצר גם על ידי המארז החיצוני העשוי מיריעות מתכת למינציה וחוט סליל. שני החלקים העיקריים של כל סוג של מנוע אינדוקציה הם הסטטור והרוטור. כלוב הסנאי הוא שיטה פשוטה ליצירת אפקט אינדוקציה אלקטרומגנטי. מנוע אינדוקציה בעל 4 קטבים מסוג כלוב סנאי מוצג להלן.

עקרון העבודה של מנוע אינדוקציה של כלוב סנאי

פעולת מנוע הסנאי מבוססת על עקרון האלקטרומגנטיות. כאשר סליל הסטטור מקבל זרם חילופין תלת-פאזי, הוא מייצר שדה מגנטי מסתובב (RMF) בעל מהירות הנקראת מהירות סינכרונית. RMF זה גורם למתח המושרה במוטות הרוטור. לכן, הזרם זורם דרכו. עקב זרמי הרוטור הללו, נוצר שדה מגנטי עצמי אשר מקיים אינטראקציה עם שדה הסטטור. כעת, לפי העיקרון, שדה הרוטור מתחיל להתנגד לגורם שלו. כאשר ה-RMF תופס את מומנט הרוטור, זרם הרוטור יורד לאפס. אז לא יהיה מומנט יחסי בין הרוטור ל-RMF.

לפיכך, הרוטור חווה כוח משיקי אפס והוא פוחת לרגע. לאחר הפחתה זו במומנט של הרוטור, זרם הרוטור מושרה שוב על ידי שחזור התנועה היחסית בין ה-RMF לרוטור. לפיכך, הכוח המשיקי של הרוטור עבור הסיבוב משוחזר ומתחיל לעקוב אחר ה-RMF. במקרה זה, הרוטור שומר על מהירות קבועה, שהיא פחות ממהירות ה-RMF ומהירות הסינכרונית. כאן, ההפרש בין מהירות ה-RMF לרוטור נמדד בצורת החלקה. ניתן לקבל את התדר הסופי של הרוטור על ידי כפל ההחלקה ותדר האספקה.

בניית מנוע אינדוקציה של כלוב סנאי

החלקים הנדרשים לבניית מנוע אינדוקציה מסוג סנאי הם סטטור, רוטור, מאוורר ומיסבים. הסטטור מורכב מסליל תלת פאזי המרוחק מכנית וחשמלית ב-120 מעלות, עם בית וליבה ממתכת. על מנת לספק נתיב בעל רילקטנסיה נמוכה לשטף הנוצר מזרם AC, הסליל מורכב על ליבת ברזל למינציה.

הרוטור ממיר אנרגיה חשמלית נתונה לפלט מכני. הציר, הליבה, ומוטות נחושת קצרים הם חלקי הרוטור. על מנת למנוע היסטרזיס וזרמי מערבולת המובילים לאובדן הספק, הרוטור מצופה בשכבה. וכדי למנוע שיבוש, המוליכים מוטים, מה שעוזר גם הוא לתת יחס טרנספורמציה טוב.

מאוורר המחובר בחלקו האחורי של הרוטור לצורך חילופי חום מסייע בשמירה על טמפרטורת המנוע מתחת למגבלת הטמפרטורה. לסיבוב חלק, מיסבים מסופקים במנוע.

ההבדל בין מנוע אינדוקציה מסוג סנאי למנועי אינדוקציה מסוג Slip Ring.

יתרונות

היתרונות של מנוע אינדוקציה מסוג סנאי כוללים את הדברים הבאים

בנייה פשוטה וחזקה.

העלות הראשונית הנמוכה וגם העלות התחזוקה הנמוכה.

שומר על מהירות קבועה.

קיבולת העומס גבוהה.

סידור התחלה פשוט.

מקדם הספק גבוה.

אובדן נחושת נמוך ברוטור.

יעילות גבוהה.

חסרונות

החסרונות של מנוע אינדוקציה מסוג כלוב סנאי כוללים את הדברים הבאים.

מָנוֹעַ

זרם התחלתי גבוה

רגיש מאוד לתנודות במתח האספקה

מקדם הספק נמוך בעומסים קלים.

בקרת מהירות קשה מאוד

מומנט התנעה נמוך מאוד עקב התנגדות הרוטור הנמוכה שלו.