בס"ד‏ ‏יום שישי 04 פברואר 2022

מנועי השראה כמעט ולא השתנו מאז שניקולה טסלה הגה את הרעיון העיקרון נשאר זהה ורוב המנועים הנמצאים סביבנו בכל נקודה בתעשייה הינם מנועי השראה בשל יעילותם הטובה ועלותם הזולה באופן יחסי ממנועים סינכרוניים, נפגוש אותם בשלל שימושים כגון: מסועים ,משאבות , מאווררים ועוד שלל אפליקציות שונות ומשונות .

עקרון הפעולה של מנוע השראה ?

עקרון הפעולה של המנוע השראה מבוסס על העובדה שזרם בסלילי הסטטור יוצר שדה מגנטי בהתאם למופע , בשל העובדה כי סלילי המופעים מלופפים בחלל הסטטור במרחק של 120 מעלות אחת מהשני נוצר לנו שדה מגנטי מסתובב בהתאם להופעת מתח המקור, השדה המסתובב נקרא מהירות סינכרונית יש להבין כי במנוע אסינכרוני מהירות הרוטור שונה מהמהירות הסינכרונית ותהיה מעט קטנה יותר , השדה המגנטי בחלל הסטטור נחתך כל פעם על ידי מוליכי הרוטור בזווית שונה ומחוק פרדיי כאשר לולאה נמצאת בשדה מגנטי נוצר זרם חשמלי וליפופי הרוטור הינם לולאה סגורה ולולאה סגורה הנושאת זרם חשמלי יוצרת כוח אלקטרו מניע מושרה המאפשר תנועתו של הרוטור ובשל העובדה כי השדה המגנטי מסתובב נוצרת לנו תנועה ממושכת של הרוטור.

מה מתרחש בתהליך ההנעה של המנוע ?

המתח המושרה ברוטור תלוי במהירות היחסית של המהירות הסינכרונית של השדה המגנטי המסתובב ובמהירות הרוטור.

אך אנו מעוניינים להתניע את המנוע והרוטור עומד ולא זז ולכן מהירותו שווה לאפס.

אז בהתחלה ההבדל בין המהירות הסינכרונית של השדה המגנטי המסתובב לבין מהירותו של הרוטור הוא מקסימלית (ההבדל בין המהירות הסינכרונית למהירות הרוטור נקראת החלקה של המנוע).

s= (Ns- Nr)/Ns *100   

s =החלקת המנוע

Ns= מהירות הסינכרונית

Nr = מהירות הרוטור

מכיוון שמהירותו של הרוטור היא אפס בהתחלה, מוליך הרוטור יחתוך את השטף המרבי והמתח המרבי יושרה ברוטור.

כשהמנוע יתחיל להאיץ, מהירות הרוטור תהיה בכיוון המהירות הסינכרונית של המנוע וההחלקה יצטמצמו , והמתח המושרה במוליך הרוטור יתבטא באמצעות הנוסחה

Er=s*Es

Es – מתח הסטטור

Er – מתח הרוטור

בהתחלה מתח הרוטור המושרה שווה למתח הסטטור , המתח המושרה של הרוטור ממשיך לרדת ככל שהמנוע מאיץ לעבר מהירות הבסיס שלו.

וכמובן המנוע הינו אינדוקטיבי בכל תהליך ההנעה והוא יתבטא במשוואה הבאה

Xr= 2πfrL

Xr = 2π(s*fs)L

והאימפדנס של הרוטור הוא

Zr=Rr+jsωL

וזרם הרוטור

Ir= sEs/(Rr+jsωL)

Ir= Es/(Rr/s+jωL)

כאשר המנוע מניע ערך ההתנגדות של הראקטור קטן באופן יחסי לערך ההשראי של הרוטור ובשל כך נצרך זרם אינדוקטיבי גדול מאוד בעת התנעתו של המנוע זרם זה נקרא זרם התנעה (inrush currents).

לסיכום

בעת ההנעה אופיין הרוטור אינדוקטיבי והמתח המושרה הינו המירבי ביותר על הרוטור, ולכן הזרם גדול מאוד בשל הזרם הגדול הנצרך על ידי הרוטור, לאחר ההנעה ערך הזרם יורד באופן יחסי להאצת המנוע ולאופי ערך החלקת המנוע.

בהצלחה