45 מושגים ועקרונות מרכזיים בהנדסת חשמל: משנאים ועד מנועים חשמליים

מָבוֹא

ברוכים הבאים לחקירה מקיפה זו של מושגים ועקרונות מפתח בתחום הנדסת החשמל. מאמר זה נועד לספק צלילה עמוקה לתוך העולם המרתק של השנאים והמנועים, שני מרכיבים קריטיים המניעים את העולם המודרני שלנו.

בין אם אתה סטודנט להנדסת חשמל המבקש לחזק את ההבנה שלך, איש מקצוע ותיק שמעוניין לרענן את הידע שלך, או פשוט חובב עם עניין רב ללמוד כיצד המכשירים הללו עובדים, מאמר זה הוא בשבילך.

נטייל בין המורכבויות של שנאים חד פאזיים, מנועי DC, מנועים אסינכרוניים, גנרטורים סינכרוניים ועוד. כל חלק מעוצב בקפידה כדי להסביר עקרונות מורכבים בצורה נגישה, מה שהופך את עולם הנדסת החשמל לנגיש יותר.

יתרה מכך, מאמר זה משמש גם כמדריך למבקשים להשיג מנועים חשמליים איכותיים מיצרנים מקצועיים בסין, מדינה הידועה ביכולות הייצור המתקדמות שלה בתחום הנדסת החשמל.

אז, בין אם אתה כאן כדי ללמוד, לסקור או למצוא יצרן אמין, אנו מקווים שמאמר זה ישמש משאב רב ערך. בואו נצא יחד למסע מאיר עיניים זה.

45 מושגים ועקרונות מרכזיים בהנדסת חשמל

1. הזרם של שנאי חד פאזי בתנאים ללא עומס אינו בפאזה עם השטף המגנטי הראשי, ויש הבדל בזווית פאזה aFe עקב נוכחות זרם אובדן ברזל. זרם ללא עומס הוא צורת גל שיא מכיוון שהוא מכיל הרמונית שלישית גדולה.
2. סלילת האבזור של מנוע DC נושאת גם זרם חילופין. עם זאת, מתפתל העירור נושא זרם ישר. מצבי העירור של מנוע DC כוללים עירור נפרד, עירור מקביל, עירור סדרתי ועירור מורכב.
3. ביטוי הכוח האלקטרו-מוטיבי האחורי של מנוע DC הוא E =CE F n; ביטוי המומנט האלקטרומגנטי הוא Tem =CTFI.
4. מספר הענפים המקבילים במנוע DC הוא תמיד בזוגות. עם זאת, מספר הענפים המקבילים בפיתול AC אינו בהכרח זהה.
5. במנוע DC, האלמנטים של סלילה חד-שכבתית מחוברים בסדרה באופן שאחד מוערם על גבי השני. בין אם מדובר בפיתול גל בודד או בפיתול חד-שכבתי, הקומוטטור מחבר את כל האלמנטים בסדרה ליצירת לולאה סגורה אחת.
6. מנוע אסינכרוני ידוע גם בתור מנוע אינדוקציה מכיוון שזרם הרוטור של המנוע האסינכרוני נוצר באמצעות אינדוקציה אלקטרומגנטית.

1. כאשר מנוע אסינכרוני מתחיל עם מתח מופחת, מומנט ההתחלה יורד, ומומנט ההתחלה וריבוע זרם ההתחלה של הפיתול יורדים באופן פרופורציונלי.
2. כאשר המשרעת והתדירות של מתח הצד הראשוני קבועים, דרגת הרוויה של ליבת השנאי היא בעצם ללא שינוי, ותגובת העירור גם היא בעצם ללא שינוי.
3. מאפיין הקצר של גנרטור סינכרוני הוא קו ישר. כאשר מתרחש קצר חשמלי סימטרי תלת פאזי, המעגל המגנטי אינו רווי; במהלך קצר חשמלי סימטרי תלת פאזי במצב יציב, מעגל הקצר הוא מרכיב טהור של ציר ישיר מבטל את המגנט.
4. הזרם בפיתול עירור של מנוע סינכרוני הוא זרם ישר. שיטות העירור כוללות בעיקר עירור מחולל עירור, עירור מיישר סטטי, עירור מיישר מסתובב וכו'.
5. אין הרמוניות אחידות בכוח המגנטו-מוטיב הסינתטי התלת-פאזי; כאשר פיתול תלת פאזי סימטרי עובר זרם תלת פאזי סימטרי, אין הרמוניות מגנטיות שהן כפולות של 3 בכוח המגנטו-מוטיב הסינתטי שלה.

1. שנאים תלת פאזיים מקווים בדרך כלל שצד אחד מחובר בצורת דלתא או שצד אחד מקורקע באמצע. כי החיבור המתפתל של השנאי התלת פאזי מקווה שיהיה נתיב לזרם ההרמוני השלישי.
2. כאשר פיתול תלת פאזי סימטרי עובר זרם תלת פאזי סימטרי, ההרמוניה החמישית בכוח המגנטו-מוטיב הסינתטי שלו מתהפכת; ההרמונית השביעית היא קדימה.
3. המאפיינים המכניים של מנוע ה-DC הנרגש בסדרת הם רכים יחסית. המאפיינים המכניים של מנוע DC הנרגש בנפרד קשים יחסית.
4. בדיקות קצר חשמלי של שנאי יכולות למדוד את עכבת הדליפה של פיתול השנאי; בעוד שבדיקות ללא עומס יכולות למדוד את פרמטרי עכבת העירור של הפיתול.
5. יחס הטרנספורמציה של השנאי שווה ליחס הסיבובים של הפיתול הראשוני לליפוף המשני. יחס הטרנספורמציה של שנאי חד פאזי יכול להתבטא גם כיחס בין המתחים הנקובים של הצדדים הראשוניים והמשניים.
6. כאשר מתרגש בדרך כלל, גורם ההספק של המחולל הסינכרוני שווה ל-1; שמירה על הספק הפעיל של הפלט ללא שינוי, כאשר זרם העירור קטן מהעירור הרגיל (תת עירור), אופי תגובת האבזור בציר הישיר מתמגנט; שמירה על הספק הפעיל של הפלט ללא שינוי, כאשר זרם העירור גדול מהעירור הרגיל (עירור יתר), אופי תגובת האבזור בציר הישיר מבטל את המגנטיות.

1. במנוע DC, איבוד ברזל קיים בעיקר בליבת הברזל הרוטור (ליבת ברזל ארמטורית) מכיוון שהשדה המגנטי של ליבת הברזל הסטטור הוא בעצם ללא שינוי.
2. במנוע DC, המגרש הראשון y1 שווה למספר החריצים בין הצד הראשון והשני של האלמנט. הגובה המרוכב y שווה למספר החריצים בין קצוות האלמנטים העליונים של שני האלמנטים המחוברים בסדרה.
3. במנוע DC, כאשר הרוויה אינה נחשבת, המאפיין של תגובת האבזור הצולבת הוא לקזז את מיקום השדה המגנטי האפס, אך השטף המגנטי לכל קוטב אינו משתנה. כאשר המברשת נמצאת על הקו הניטראלי הגיאומטרי, תגובת האבזור היא צולבת מגנטית.
4. במנוע DC, הרכיב הממיר מתח DC חיצוני להספק AC פנימי הוא הקומוטטור. תפקידו של הקומוטטור הוא להמיר DC ל-AC (או להיפך).
5. במנוע סינכרוני, כאשר השטף המגנטי F0 של עירור הקישור המקושר של הסטטור הוא בערך המקסימלי שלו, הכוח האלקטרו-מוטיבי האחורי E0 מגיע לערך המינימלי שלו, כאשר F0 מגיע לאפס, E0 מגיע לערך המקסימלי שלו, קשר הפאזה בין F0 ל-E0 הוא F0 מוביל את E0 ב-90o. והקשר בין E0 ל-F0 מתבטא כך: E0 = 4.44 f N kN1F0.
6. במנוע, השטף המגנטי של הדליפה מתייחס לשטף המגנטי שמתחבר רק עם הפיתול עצמו, והכוח האלקטרו-מוטורי האחורי שהוא יוצר יכול לעתים קרובות להיות שווה ערך לירידה בתגובת דליפה (או לירידת תגובה שלילית).

1. הרוטור של א מנוע אסינכרוני יש שני סוגים: כלוב סנאי ורוטור פצע.
2. קצב ההחלקה s של מנוע אסינכרוני מוגדר כ: היחס בין ההפרש בין המהירות הסינכרונית ומהירות הרוטור למהירות הסינכרונית. כאשר המנוע האסינכרוני פועל במצב המנוע, טווח קצב ההחלקה שלו s הוא 1>ס>0.
3. לעקומת ה-Tem-s של הקשר בין המומנט האלקטרומגנטי Tem לבין קצב ההחלקה s של מנוע אסינכרוני יש שלוש נקודות מפתח, שהן נקודת ההתחלה (s=1), נקודת המומנט האלקטרומגנטית המקסימלית (s=sm), ו הנקודה הסינכרונית (s=0). כאשר התנגדות הרוטור של המנוע האסינכרוני משתנה, המאפיינים של המומנט האלקטרומגנטי המרבי שלו Tem וקצב ההחלקה sm הם: הגודל נשאר ללא שינוי, והמיקום של s משתנה.
4. המנוע האסינכרוני חייב לספוג כוח תגובתי של טבע מפגר מהרשת לצורך עירור.
5. כאשר זרם AC מועבר דרך קבוצת סליל, לכוח המגנטו-מוטיבי שלו יש אופי פועם ככל שהזמן משתנה. סליל בודד עובר זרם AC, ולכוח המגנטו-מוטיב שלו יש גם אופי פועם עם שינוי הזמן.
6. כאשר מחולל גנרטור סינכרוני לרשת, הוא דורש שמתח המסוף התלת פאזי שלו יהיה זהה: תדר, משרעת, צורת גל, רצף פאזה (ופאזה) כמו מתח התלת פאזי של הרשת.

1. הרוטור של מנוע סינכרוני יש שני סוגים: קוטב בולט וגליל.
2. מספר הפאזה המקביל של רוטור כלוב הסנאי שווה למספר החריץ שלו, והסיבובים השווים לכל שלב הם 1/2.
3. עבור פיתול AC תלת פאזי סימטרי, כאשר מועבר זרם AC תלת פאזי סימטרי, הכוח המגנוטומוטיבי הסינתטי של הגל הבסיסי שלו הוא כוח מגנטומוטיבי מסתובב מעגלי, וכיוון הסיבוב שלו הוא מציר מתפתל הפאזה המוביל לציר הפאזה המפגר, ולאחר מכן לציר השלב הבא בפיגור.
4. קיימות שתי שיטות חיבור לפיתולים התלת פאזיים של שנאי תלת פאזי: כוכב ודלתא; למעגל המגנטי שני מבנים: סוג ליבה וסוג מעטפת.
5. ששת מספרי קבוצת החיבור האי זוגיים של השנאי התלת פאזי הם 1, 3, 5, 7, 9, 11. וששת מספרי קבוצות החיבור הזוגיות הם 0, 2, 4, 6, 8, 10.
6. בפיתול AC, מספר החריצים לכל קוטב לפאזה q =q = Z/2p/m (בהנחה שמספר החריצים הוא Z, מספר זוגות הקטבים הוא p, ומספר הפאזות הוא m). בפיתולי AC, נעשה שימוש ברצועות פאזה של 120o ו-60o פאזה. מקדם סלילה הגל הבסיסי וכוח האלקטרו-מוטיבציה האחורי של פס הפאזה 60o גבוהים יותר.

1. ניתן להשתמש בשיטת הרכיבים הסימטריים כדי לנתח את הפעולה הא-סימטרית של שנאים ומנועים סינכרוניים. הנחת היסוד של היישום שלה היא שהמערכת היא ליניארית, ולכן ניתן ליישם את עקרון הסופרפוזיציה כדי לפרק את המערכת החשמלית התלת פאזית האסימטרית לרצף חיובי, רצף שלילי, רצף אפס ושלוש קבוצות אחרות של מערכות תלת פאזיות סימטריות.
2. נוסחת החישוב של מקדם הגובה הקצר היא ky1 = sin(p/2×y1/t), והמשמעות הפיזית שלו היא ההנחה (או מקדם ההפחתה) שניתן על ידי הגובה הקצר לכוח האלקטרו-מוטיבי האחורי (או הכוח המגנטו-מוטיבי) בהשוואה עם כל המגרש. נוסחת החישוב של מקדם ההתפלגות היא kq1 = sin(qa1 /2 ) / q / sin(a1 / 2), ומשמעותה הפיזית היא מקדם ההפחתה (או הנחה) של הכוח האלקטרו-מוטיבי האחורי (או הכוח המגנטו-מוטיבי) ביחס ל המצב המרוכז כאשר סלילי q שונים זה מזה בזוית חשמלית a1.
3. שנאי הזרם משמש למדידת זרם, והצד המשני שלו אינו יכול להיות פתוח. שנאי המתח משמש למדידת מתח, ולא ניתן לקצר את הצד המשני שלו.
4. המנוע הוא מכשיר הממיר אנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלית (או להיפך), או משנה רמת מתח AC אחת לרמת מתח AC אחרת. מנקודת המבט של המרת אנרגיה, ניתן לחלק מנועים לשלוש קטגוריות: שנאים, מנועים וגנרטורים.
5. נוסחת החישוב של הזווית החשמלית של החריץ a1 היא a1 = p×360o/Z. ניתן לראות שהזווית החשמלית של גובה החריץ a1 היא p כפול הזווית המכנית של החריץ am.
6. העיקרון של המרת פיתול שנאי הוא: לפני ואחרי ההמרה, יש לוודא שהכוח המגנטו-מוטיבי של הפיתול אינו משתנה, ולוודא שהכוח הפעיל והתגובתי של הפיתול אינו משתנה.

1. המאפיין של יעילות השנאי הוא שיש ערך מקסימלי, אליו מגיעים כאשר ההפסד המשתנה שווה להפסד הקבוע.
2. בדיקת חוסר עומס של השנאי מתבצעת בדרך כלל על ידי הפעלת מתח ומדידה בצד המתח הנמוך. בדיקת הקצר של השנאי מתבצעת בדרך כלל על ידי הפעלת מתח ומדידה בצד המתח הגבוה.
3. כאשר השנאי מופעל במקביל, התנאי לאי זרם מחזורי ללא עומס הוא: אותו יחס טרנספורמציה ואותו מספר קבוצת חיבור.
4. כאשר השנאי מופעל במקביל, עקרון חלוקת העומס הוא: הערך ליחידה של זרם עומס השנאי הוא ביחס הפוך לערך ליחידה של עכבת הקצר. התנאי לניצול מלא של הקיבולת של השנאי במהלך פעולה מקבילה הוא: ערכי עכבת הקצר ליחידה צריכים להיות שווים, וגם זוויות העכבה שלהם צריכות להיות שוות.

סיכום

הבנת העקרונות והמושגים של הנדסת חשמל, במיוחד אלה הקשורים לשנאים ומנועים, היא חיונית עבור כל מי שעוסק בתחום. הידע הזה לא רק מסייע בהבנה של אופן פעולתם של מכשירים אלה, אלא גם מסייע בפתרון בעיות ובאופטימיזציה של הביצועים שלהם.

אם אתם מחפשים יצרני מנועים חשמליים מקצועיים בסין, חשוב לקחת בחשבון חברות בעלות מוניטין חזק של איכות וחדשנות. סין היא ביתם של יצרנים רבים הידועים בזכות המוצרים האיכותיים והטכנולוגיה המתקדמת שלהם בתחום הנדסת החשמל. הקפד תמיד לבצע מחקר יסודי ולשקול גורמים כגון ניסיון היצרן, הסמכות, מגוון מוצרים וביקורות לקוחות לפני קבלת החלטה.

זכור, היצרן הנכון לא רק יספק לך את המוצרים הטובים ביותר אלא גם יציע שירות מקיף לאחר המכירה ותמיכה טכנית. כיצרן מנוע חשמלי מקצועי מוביל - אופנוע דונגצ'ון תהיה בחירה טובה עבורך. זה יבטיח שתפיק את המרב מההשקעה שלך ושמערכות החשמל שלך יפעלו ביעילות וביעילות.