מדוע רוב המנועים של מכשירי חשמל ביתיים משתמשים במנועי עמוד מוצלים, ומהם היתרונות?

מנוע מוט מוצל הוא מנוע אינדוקציה AC חד-פאזי פשוט שמתניע את עצמו, שהוא מנוע קטן של כלוב סנאי, שאחד מהם מוקף בטבעת נחושת, הנקראת גם טבעת מוט מוצלת או טבעת מוט מוצלת.טבעת הנחושת משמשת כפיתול המשני של המנוע.המאפיינים הבולטים של מנוע הקוטב המוצל הם שהמבנה פשוט מאוד, אין מתג צנטריפוגלי, אובדן ההספק של המנוע המוצלל גדול, מקדם ההספק של המנוע נמוך, וגם מומנט ההתחלה נמוך מאוד .הם מתוכננים להישאר קטנים ובעל דירוג הספק נמוך.מהירות המנועים מדויקת כמו תדירות הכוח המופעל על המנועים, המשמשים לרוב להנעת שעונים.מנועי קוטב מוצל מסתובבים רק בכיוון אחד ספציפי, המנוע אינו יכול להסתובב בכיוון ההפוך, ההפסד שנוצר על ידי סלילי הקוטב המוצלל, יעילות המנוע נמוכה, והמבנה שלו פשוט, מנועים אלו נמצאים בשימוש נרחב במאווררים ביתיים ומכשירים אחרים בעלי קיבולת קטנה.

כיצד פועל מנוע עמוד מוצל

מנוע מוצל הוא מנוע אינדוקציה AC חד פאזי.סליל העזר מורכב מטבעות נחושת, הנקראות סליל קוטב מוצל.הזרם בסליל מעכב את שלב השטף המגנטי בחלק הקוטב המגנטי על מנת לספק שדה מגנטי מסתובב.כיוון הסיבוב הוא מהקוטב הלא מוצל.לטבעת המוצלת.

סלילי קוטב מוצלים (טבעות) מתוכננים כך שציר הקוטב המגנטי מוסט מציר הקוטב הראשי, וסליל השדה המגנטי וסלילי קוטב מוצללים נוספים משמשים ליצירת שדה מגנטי מסתובב חלש.כאשר הסטטור מופעל, השטף המגנטי של גופי הקוטב יוצר מתח בסלילי הקוטב המוצללים, המשמשים כפיתול משני של השנאי.הזרם בפיתול המשני של השנאי אינו מסונכרן עם הזרם בפיתול הראשוני, והשטף המגנטי של הקוטב המוצל אינו מסונכרן עם השטף המגנטי של הקוטב הראשי.

במנוע מוצל, הרוטור ממוקם בליבת c פשוטה, ומחצית מכל קוטב מכוסה בסליל קוטב מוצל היוצר שטף פועם כאשר זרם חילופין מועבר דרך סליל האספקה.כאשר השטף המגנטי דרך סליל ההצללה משתנה, מתח וזרם מושרים בסליל הקוטב המוצל, בהתאמה לשינוי בשטף המגנטי מסליל הכוח.לכן, השטף המגנטי מתחת לסליל הקוטב המוצל מפגר אחרי השטף המגנטי בשאר הסליל.סיבוב קטן נוצר בשטף המגנטי על ידי הרוטור, כך שהרוטור מסתובב.האיור הבא מציג את קווי השטף המגנטי המתקבלים על ידי ניתוח האלמנטים הסופיים.

מבנה מנוע מוט מוצל

הרוטור והרכבת ההפחתה הקשורה אליו עטופים במארז אלומיניום, נחושת או פלסטיק.הרוטור הסגור מונע מגנטית דרך הבית.למנועי הילוכים כאלה יש בדרך כלל פיר פלט סופי או גיר המסתובב מ-600 סל"ד ל-1 לשעה./168 סיבובים (סיבוב אחד בשבוע).מכיוון שבדרך כלל אין מנגנון התנעה ברור, הרוטור של מנוע המופעל על ידי אספקת תדר קבוע חייב להיות קל מאוד כדי שיוכל להגיע למהירות פעולה בתוך מחזור אחד של תדר האספקה, ניתן לצייד את הרוטור בכלוב סנאי, כך שהמנוע מתחיל כמו מנוע אינדוקציה, ברגע שהרוטור נמשך להסתנכרן עם המגנט שלו, אין זרם מושרה בכלוב הסנאי ולכן כבר לא משחק תפקיד בפעולה, השימוש בבקרה בתדר משתנה מאפשר את מנוע הקוטב המוצלל להתחיל לאט ולספק יותר מומנט.

מנוע מוט מוצלמְהִירוּת

מהירות מנוע קוטב מוצל תלויה בתכנון המנוע, המהירות הסינכרונית (המהירות שבה מסתובב השדה המגנטי של הסטטור) נקבעת על פי תדירות הספק AC הכניסה ומספר הקטבים בסטטור.ככל שיש יותר קטבים של הסליל, המהירות הסינכרונית איטית יותר, תדר המתח המופעל גבוה יותר, המהירות הסינכרונית גבוהה יותר, התדר ומספר הקטבים אינם משתנים, המהירות הסינכרונית הנפוצה של מנוע 60HZ היא 3600, 1800, 1200 ו-900 סל"ד.תלוי במספר המוטות בעיצוב המקורי.

לסיכום

מכיוון שמומנט ההתנעה נמוך ואינו יכול לייצר מספיק מומנט לסובב ציוד גדול, ניתן לייצר מנועי מוט מוצל רק בגדלים קטנים יותר, מתחת ל-50 וואט, בעלות נמוכה ופשוטה עבור מאווררים קטנים, זרימת אוויר ויישומי מומנט נמוך אחרים.ניתן להפחית את מהירות המנוע על ידי תגובה סדרתית להגבלת הזרם והמומנט, או על ידי החלפת מספר סיבובי סליל המנוע.