עקרונות של מנועים אסינכרוניים תלת-פאזיים: פתיחת קוד הליבה של כוח תעשייתי

עם האצה של תהליך Industry 4.0,מנועים אסינכרוניים תלת-פאזיים, כציוד הכוח המרכזי בתחומים שונים של הכלכלה הלאומית, יושמו בתעשיות כמו כרייה, תעשייה כימית, טקסטיל ומטלורגיה, והפכו ל"לב" המניע את הייצור התעשייתי. עם זאת, למתרגלים רבים עדיין יש נקודות עיוורות קוגניטיביות לגבי עקרונות הליבה וההרכב המבני שלהם. היום, נפיץ באופן מקיף את הידע המרכזי של מנועים אסינכרוניים תלת-פאזיים כדי לעזור לאנשי מקצוע בתעשייה להבין במדויק את מאפייני הציוד.

מנוע אסינכרוני תלת פאזי הוא סוג של מנוע אינדוקציה. הליבה שלו נעוצה בכך שהוא מופעל באמצעות זרם חילופין תלת- של 380V (בהפרש פאזה של 120 מעלות) המחובר בו זמנית, תוך מימוש המרה של אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית באמצעות עקרון האינדוקציה האלקטרומגנטית. המונח "אסינכרוני" בשמו מקורו בכך שהשדה המגנטי המסתובב הרוטור והסטטור מסתובבים באותו כיוון אך במהירויות שונות, עם יחס החלקה מסוים (בדרך כלל 1%-5%). מאפיין זה מאפשר לו להתאים אוטומטית את העומס: כאשר העומס גדל, יחס ההחלקה גדל, הזרם המושרה מתחזק, ומומנט המוצא עולה בהתאם, מה שמבטיח תפוקת כוח יציבה.

מבחינת מבנה,מנועים אסינכרוניים תלת-פאזייםמורכבים בעיקר משני חלקים: הסטטור והרוטור, בתוספת רכיבים בסיסיים כמו מסגרת, מיסבים וציר מסתובב. כחלק הקבוע, הסטטור מורכב מליבת סטטור, מתפתל סטטור ומסגרת, שתפקיד הליבה שלה הוא ליצור שדה מגנטי מסתובב. ליבת הסטטור עשויה מיריעות פלדת סיליקון בעובי 0.5 מ"מ המשולבות יחד, מה שיכול להפחית ביעילות את הפסדי זרם המערבולת והיסטרזיס; בתור החלק המסתובב, הרוטור מורכב מליבת רוטור, מתפתל רוטור וציר מסתובב, שאחראי על יצירת זרם מושרה ויצירת מומנט אלקטרומגנטי למימוש המרת אנרגיה.

מחולק לפי מבנה הרוטור,מנועים אסינכרוניים תלת-פאזייםניתן לסווג לשני סוגים: סוג-כלוב ורוטור פצע-. לרוטור מסוג -כלוב מבנה פשוט, פעולה אמינה ומחיר נמוך. עשוי מיציקת אלומיניום או מוטות נחושת, אינו דורש אספקת חשמל חיצונית ונמצא בשימוש נרחב בתרחישים תעשייתיים קטנים ובינוניים-; הרוטור-המפותל, בדומה לפיתול הסטטור, מחובר לריאוסטט חיצוני באמצעות טבעות החלקה ומברשות, שיכולים לשפר את ביצועי ההתנעה ולהתאים את המהירות, מה שהופך אותו למתאים לציוד תעשייתי גדול הדורש התנעת-עומס כבד וויסות מהירות.

בהשוואה למנועים אסינכרוניים-חד פאזיים,מנועים אסינכרוניים תלת-פאזייםיש יתרונות כמו ביצועי תפעול טובים, אפקט חיסכון{0}}באנרגיה מעולה וחיסכון בחומרים. בנוסף, אין להם חלקי שחיקה כגון מברשות ומקומוטטורים, מה שגורם לשיעור כשל נמוך. עלות התחזוקה המלאה במחזור החיים נמוכה ביותר מ-40% מזו של מנועי DC, מה שהופך אותם לסוג המנוע הנפוץ ביותר כיום בתחום התעשייתי. הבנת עקרונות הליבה והמבנה שלהם יכולה לא רק לעזור למתרגלים לתפעול ולתחזק ציוד טוב יותר, אלא גם לספק בסיס מדעי לבחירת ציוד ולשדרוג.