מבוא
בתחום התעשייתי, מנועים תלת פאזיים אסינכרוניים קטנים ובינוניים הם כיום מוצרי המנוע הנפוצים ביותר.
למנועי אינדוקציה שונים יש יישומים שונים, עם פיתוח מתמשך של טכנולוגיית ייצור מנועים חשמליים ומחקר על עקרון העבודה של מנועים תעשייתיים.
ישנם גם סוגים חדשים רבים של מנועים חשמליים, כולל מנועי מגנט קבוע של כדור הארץ נדיר, מנועי סריגה ממוגנים, מנועי סרבנות סינכרוניים וכו'.
היכרות קצרה עם סוגי המנועים החשמליים השונים
מנועים אסינכרוניים תלת פאזיים קטנים ובינוניים הם כיום המוצרים הנפוצים ביותר של מנועים חשמליים ליישומים תעשייתיים.
המנוע האסינכרוני התלת פאזי הוא סוג של מנוע AC, הידוע גם בתור מנועי אינדוקציה.
יש לו שורה של יתרונות כמו מבנה פשוט, ייצור קל, חוסן, תחזוקה קלה, עלות נמוכה ומחיר נמוך.
לכן, הוא נמצא בשימוש נרחב בתעשייה, חקלאות, הגנה לאומית, תעופה וחלל, מחקר מדעי, בנייה, תחבורה וחיי היומיום של אנשים.
יש לו מקדם הספק נמוך והוא מוגבל במידה מסוימת ביישום שלו.
1. מבנה של מנוע אסינכרוני תלת פאזי
הכינו מנוע אינדוקציה תלת פאזי לפירוק והסתכלו על המבנה שלו מבחוץ פנימה.
התרשים הבא מציג את קווי המתאר והחתך של מנועי אינדוקציה תלת פאזיים.
מהצד החיצוני של המנועים החשמליים ניתן לראות את מכסה המאוורר, המאוורר, כיסויי הקצה השמאלי והימני, לוחית השם ותיבת המסוף.
פתח את תיבת המסוף ותוכל לראות את עמודי המסוף ואת חוטי ההובלה.
הסר את מכסה המאוורר, המאוורר ומכסי הקצה, משוך החוצה את הרוטור ותוכל לראות את ליבת הסטטור, ליבת הרוטור, הציר, המסבים וחלקים אחרים בתוך המנוע.
ליבת הסטטור מועמסת במארז וליבת הרוטור מותקנת על גל המנוע.
לליבת הסטטור יש סלילים (פיתולים) ולליבת הרוטור יצוק לתוכה מוט אלומיניום בצורת כלוב.
מתפתל ליבת ברזל רוטור ליניארי עם פיתולי רוטור.
כפי שניתן לראות, המבנה הבסיסי של המנועים החשמליים של כלוב הסנאי מורכב מחלק קבוע ובלתי ניתן להזזה, רוטור וחלקים נוספים, כפי שמוצג באיור למטה:
מנוע המגנט הקבוע של כדור הארץ הנדיר
זהו סוג חדש של מנוע מגנט קבוע שהופיע בתחילת שנות ה-70.
התכונות המגנטיות של חומרים מגנטים קבועים של אדמה נדירים כל כך מצוינות שניתן למגנט אותם ליצירת שדה מגנטי קבוע חזק ללא צורך באנרגיה נוספת.
מנוע המגנט הקבוע של אדמה נדיר הוא לא רק יעיל ביותר, אלא גם בעל מבנה פשוט, פעולה אמינה והוא קטן בגודלו וקל משקל.
הם יכולים להשיג ביצועים גבוהים (למשל, יעילות גבוהה, מהירות גבוהה, תגובה גבוהה) שלא ניתן להשוות להם מנועים מסורתיים מורגשים חשמליים, וניתן גם להפוך אותם למנועים מיוחדים שיכולים לעמוד בדרישות תפעול ספציפיות.
מנועים מגנטים קבועים של אדמה נדירה עם ביצועים גבוהים הם הבסיס להרבה טכנולוגיות חדשות ותעשיות טכנולוגיה עילית.
בשילוב עם אלקטרוניקת כוח וטכנולוגיית בקרה מיקרו-אלקטרונית, הוא יכול לייצר מגוון מוצרים מכטרוניים עם ביצועים מעולים, כגון כלי עיבוד CNC, מרכזי עיבוד שבבי, קווי ייצור גמישים, רובוטים, כלי רכב חשמליים, מכשירי חשמל ביתיים בעלי ביצועים גבוהים, מחשבים ועוד רבים.
עם הפיתוח של מנועים סינכרוניים מגנט קבוע, מנועים סינכרוניים מגנט קבוע ביעילות גבוהה עבור טמפרטורה גבוהה, ואקום גבוה, רכבים חשמליים, ממירים פנימיים, מומנט גבוה במהירויות נמוכות והתנעה עצמית נכנסים בהדרגה ליישומים ספציפיים.
בשל דרישות הביצועים הספציפיות של המנועים לתנאי הפעלה שונים, הפיתוח הכללי של מנועי מגנט קבוע מראה בהדרגה כמה מאפיינים ספציפיים.
הספק גבוה ומהירות גבוהה במיוחד ככיוון פיתוח למנועי מגנט קבוע
כדי להגדיל את ההספק המדורג של מנוע האינדוקציה, בכפוף לנפח מסוים, יש צורך להגביר את מהירות מנוע ה-AC החשמלי במידה ניכרת.
מנועי מגנט קבוע לאדמה נדירים אינם דורשים פיתולי עירור, בעלי מבנה פשוט יחסית, אין להם מקור חום בקטע השדה המגנטי, אינם דורשים התקני קירור, בעלי כפייה גבוהה של החומר.
זה יכול לקבל ערכים גדולים יותר עבור אורך מרווח האוויר, ובכך לאפשר להגדיל את המהירות באופן ניכר.
כיוון ביצועים גבוהים
ציוד מודרני לתעשיית המנוע מציג מגוון של דרישות ביצועים גבוהים.
כגון דרישות ציוד צבאי לספק מגוון של מנועי אותות בעלי ביצועים גבוהים, תחנת כוח ניידת, ציוד אוטומציה עם מערכות סרוו ומנועים כאלה, תעופה וחלל עם מנוע מגנט קבוע בעל ביצועים גבוהים, אמינות גבוהה, ציוד סיבים כימיים עם תדר דיוק ויסות במהירות גבוהה מנוע סינכרוני, כלי מכונות CNC, מרכזי עיבוד שבבי, רובוטים בעלי מהירות גבוהה מזו של מנוע סרוו מגנט קבוע של כדור הארץ נדיר, מחשב עם מנוע נדנדה ומנוע ציר ברמת דיוק גבוהה וכו', לכיוון פיתוח מנועים תעשייתיים מיוחדים.
פיתוח לכיוון הקלילות
מוצרי תעופה וחלל, כלי רכב חשמליים, כלי מכונת CNC, מחשבים, מוצרים אודיו-ויזואליים, מכשירים רפואיים, מוצרי מכטרוניקה אופטית ניידים וכו', כולם מציגים דרישות מחמירות למנוע אינדוקציה של כלוב סנאי עם גודל קטן ומשקל קל.
המנוע הסינכרוני של המגנט הקבוע פותח ויישם בטכנולוגיית הרמה בשל גודלו הקטן, חיסכון באנרגיה, ביצועי בקרה טובים, קל לבצע הנעה ישירה במהירות נמוכה, ביטול התקן הפחתת הילוכים וויסות מהירות באמצעות שינוי תדר.
Switched Reluctance Drive (SRD)
זהו הדור האחרון של מערכת בקרת מהירות ללא מדרגות שפותחה לאחר מערכת בקרת התדר ומערכת בקרת מהירות מנוע DC ללא מברשות. זוהי טכנולוגיה גבוהה משולבת של אור, מכונה חשמלית וחשמל המשלבת מיקרו-אלקטרוניקה מודרנית, טכנולוגיה דיגיטלית, אלקטרוניקת כוח, טכנולוגיה פוטו-אלקטרית אינפרא אדום ותיאוריה אלקטרומגנטית מודרנית, טכנולוגיית עיצוב וייצור.
יש לו מערכת בקרת מהירות הן DC, AC שני סוגים של יתרונות מערכת בקרת מהירות.
בריטניה, ארצות הברית ומדינות אחרות מפותחות מבחינה כלכלית על מערכת בקרת מהירות מנוע סרבנות מתג החל מוקדם יותר, והשיג תוצאות משמעותיות, רמת הספק של המוצר מכמה ואט עד מאות קילוואט, בשימוש נרחב במכשירי חשמל ביתיים, תעופה, תעופה וחלל, אלקטרוניקה, מכונות חשמליות וכלי רכב חשמליים ותחומים אחרים.
הקטבים הקמורים של הסטטור והרוטור של מנוע הסרבנות המתחלפים הם למינציה מיריעות פלדת סיליקון נפוצות, תהליך שממזער זרם מערבולת והפסדי היסטרזיס במנוע.
אין פיתולים או מגנטים קבועים על עמודי הרוטור, אין קומוטטורים, אין טבעות החלקה וכו'. עמודי הסטטור מלופפים בפיתולים מרוכזים, ושתי הפיתולים המנוגדים באופן רדיאלי מחוברים בטור ליצירת פאזה אחת.
מנוע הסרבנות המותג הוא מנועים חשמליים המייצרים מומנט על ידי שימוש בחוסר רצון של רוטור, הידוע גם כמנוע סינכרוני תגובתי, שהמבנה ועקרון הפעולה שלו שונים מאוד מאלה של מנועי AC סינכרוניים ומנועי DC מסורתיים.
It does not rely on the interaction of the magnetic fields generated by the stator and rotor winding currents to produce torque, but on the "principle of minimum reluctance" to produce torque.
This means that "the magnetic flux always closes along the path of least resistance, thus creating a magnetic pull, which in turn creates an electromagnetic torque of a magnetoresistive nature" and "the magnetic lines of force have the nature of trying to shorten the path of the flux in order to reduce the resistance and increase the permeability".
מנוע סינכרוני בעל התנגדות מגנטו
הוא התפתח מאותו מנוע אסינכרוני מסוג כלוב, שלרוטור שלו יש התנגדות מתפתלת מאלומיניום יצוק מסוג כלוב, אך עם חריץ תגובה המתאים למספר קטבי הסטטור (רק החלק הקמור של התפקיד, ללא פיתול עירור ומגנטים קבועים) , משמש ליצירת מומנט סינכרוני של סרבנות.
מנועים סינכרוניים בעלי התנגדות מגנטו מחולקים למנועים חד פאזיים, קבלים חד פאזיים פועלים, קבלים חד פאזיים מתנעים וסוגי קבלים חד פאזיים בעלי ערך כפול.
תחומי יישום: מנועים סינכרוניים חוסר רצון משמשים בעיקר בייצור תעשייתי וחקלאי, תחבורה, הגנה לאומית, מכשירי חשמל מסחריים וביתיים, ציוד רפואי וחשמלי וכו'.
ניתוח SWOT של ארבעת סוגי המנועים החשמליים לעיל
1) מנועים אסינכרוניים תלת פאזיים קטנים ובינוניים
יתרונות: אמינות גבוהה, עלות נמוכה, בשלות טכנולוגית גבוהה, נתח שוק גבוה.
חסרונות: יעילות נמוכה של מנועים רגילים, סף טכני נמוך, תחרות עזה, חדשנות טכנית לא מספקת.
הזדמנויות: במקומות עם דרישות גבוהות לאמינות תנאי העבודה, ניתן לעמוד בתנאי עבודה רגילים, וקידום מנוע תעשייתי בעל יעילות גבוהה הוא המוקד של מאמצי חיסכון באנרגיה.
איומים: שוק המגנטים הקבועים של אדמה נדירה הולך ומתרחב, במיוחד בשוק המנועים בעלי יעילות גבוהה.
(2) מנועי מגנט קבוע של אדמה נדירה
יתרון: לא רק יעילות גבוהה, אלא גם מבנה פשוט, פעולה אמינה, אלא גם גודל קטן וקל משקל.
חסרונות: העלות גבוהה ב-30% מהמנועים האסינכרוניים, ודה-מגנטיזציה תתרחש בטמפרטורות גבוהות לאורך זמן.
הזדמנויות: שדות נפט, תעשיית טקסטיל וסיבים כימיים, תעשיית קרמיקה וזכוכית ומאווררים ומשאבות עם זמן פעולה שנתי ארוך.
נתח השוק מתרחב בהדרגה.
איומים: לא ניתן להשתמש במקומות עם יותר מדי כוח, בעיקר בגלל שהעלות גבוהה מדי ותהליך הייצור קשה.
(3) מנועי סרבנות מוחלפים
יתרונות: מבנה מנוע פשוט, עלות נמוכה, יכול לשמש לפעולה במהירות גבוהה. מעגל כוח פשוט ואמין, מומנט התנעה גדול, זרם התנעה נמוך, מתאים להתנעה ועצירה תכופה, פעולת המרה קדימה ואחורה, ביצועי ויסות מהירות טובים.
חסרונות: רעש גבוה ופעימות מומנט משמעותיות במהירויות נמוכות. יש להשתמש בו עם בקר, והעלות של שניהם יחד גבוהה. טווח ההספק הנוכחי הוא 8kw-400kw ומתאים רק ליישומים מיוחדים. בתחומי מטרה כללית, היתרונות על פני מערכות בקרת מהירות AC אסינכרוני ו-DC אינם ברורים.
הזדמנויות: רכבים חשמליים, תעשיית טקסטיל, תעשיית קוק, תעשיית מכשירי חשמל ביתיים, לאזורים בהם ניתן להשתמש בו לטובתה, כלומר אזורים הדורשים מומנט התנעה גבוה, דרישות מהירות גבוהות, סביבות חמות ולחות ומהפכות אקראיות תכופות.
איומים: קשה להתגבר על בעיית רמות הרעש הגבוהות והפיתוח מוגבל.
(4) מנועי סרבנות סינכרוניים
יתרונות: בהשוואה למנועי מגנט סינכרוני קבוע, עלות המנוע מופחתת מאוד באותם תנאי הספק, תוך כדי התרחבות טווח השימוש במנוע ושיפור אמינות פעולת המנוע. בשל המבנה הפשוט, לרוטור אין הפסדים אלקטרומגנטיים והוא יכול למנוע את החסרונות של החלפת מנועים עם חוסר רצון כמו רעש גבוה ופעימות מומנט משמעותיות במהירויות נמוכות.
חסרונות: מקדם הספק נמוך ותפוקה נמוכה בהשוואה למנועים אסינכרוניים באותו גודל.
הזדמנויות: ייצור תעשייתי וחקלאי, תחבורה, הגנה, מכשירי חשמל ומסחר, ציוד רפואי וחשמלי וכו'.
איומים: בשלב המחקר.
המחקר הנוכחי הוא על מנועי כוח סוס חלקיים, שיש להם מקום מועט במערכות AC.
ניתוח השוואתי של מוצרים מוטוריים
| פרויקטים | מנועים אסינכרוניים תלת פאזיים קטנים ובינוניים | מנועי מגנט קבוע של אדמה נדירה | מנועי סרבנות החליפו | מנועי סרבנות סינכרוניים |
| עֲלוּת | נָמוּך | בינוני | גָבוֹהַ | בינוני |
| מהימנות | גָבוֹהַ | נָמוּך | נָמוּך | נָמוּך |
| בגרות טכנית | מאוד בוגר | די בוגר | יריד | לֹא מְפוּתָח |
| נתח שוק | גדול במיוחד | פָּחוֹת | פָּחוֹת | אף אחד |
| יְעִילוּת | מְמוּצָע | גָבוֹהַ | יריד | יריד |
| צפיפות נחושת | גָבוֹהַ | נמוך יותר | נמוך יותר | נמוך יותר |
| מבנה פשוט | עני | טוֹב | יריד | טוֹב |
| גודל ואיכות | גדול, כבד | קטן, קל | קטן, קל | קטן, קל |
| רַעַשׁ | נָמוּך | נָמוּך | גָבוֹהַ | נָמוּך |
מניתוח השוואתי של המוצרים התחרותיים השונים בכמה רמות, המנוע האסינכרוני התלת פאזי הקטן והבינוני הוא עדיין המוצר הבשל ביותר מבחינה טכנית עם נתח השוק הגדול ביותר.
עם זאת, בעתיד עלינו לייעל עוד יותר את התהליך, לשפר את הטכנולוגיה ולבצע שיפורים נוספים מבחינת יעילות וקומפקטיות על מנת לשמור על רמת תחרותיות גבוהה.
ברוכים הבאים ליצור קשר עם מנוע דונגצ'ון כדי לקבל הצעת מחיר חינם של מנוע אסינכרוני תלת פאזי כדלקמן;
אנא בדוק מיצרן המנוע החשמלי כמפורט להלן;
קבל הצעת מחיר חינם מ-Dongchun motor
אם יש הערות, מוזמן להשאיר לי הודעה.
