Sep 12, 2025

סוגים בסיסיים של מנועים וכונני AC סרוו

השאר הודעה

במשך זמן רב, מערכות בקרת מהירות מנוע DC שלטו ביישומים הדורשים ביצועי ויסות מהירות גבוהה. עם זאת, למנועי DC יש חסרונות אינהרנטיים, כגון בלאי קל של מברשות ומקומוטטורים, הדורשים תחזוקה תכופה. התמורה מייצרת ניצוצות, מגבילה את המהירות המרבית של המנוע ומגבילה את סביבת היישום שלו. יתר על כן, מנועי DC מורכבים במבנה, קשים לייצור, צורכים כמויות גדולות של פלדה, ועלויות ייצור גבוהות. למנועי AC, במיוחד למנועי אינדוקציה של-כלוב סנאי, אין את החסרונות הללו, ואינרציית הרוטור שלהם קטנה מזו של מנועי DC, וכתוצאה מכך תגובה דינמית טובה יותר. באותו נפח, למנועי AC יכולים להיות הספק פלט גבוה ב-10% עד 70% מאשר למנועי DC. בנוסף, ניתן לייצר מנועי AC עם קיבולות גדולות יותר, תוך השגת מתחים ומהירויות גבוהות יותר. כלי מכונת CNC מודרניים נוטים להשתמש בכונני סרוו AC, אשר מחליפים יותר ויותר כונני סרוו DC.

 

סוג אסינכרוני
מנועי סרוו AC אסינכרוני מתייחסים למנועי אינדוקציה AC. הם זמינים בגרסאות תלת-פאזיות ו-חד פאזיות, ובסוגי רוטור-סנאי-כלובים ופצעים-, כאשר מנועי אינדוקציה תלת-פאזיים של כלוב סנאי הם הנפוצים ביותר. המבנה שלו פשוט, ובהשוואה למנוע DC באותה קיבולת, הוא חצי מהמשקל ורק-שליש מהמחיר. החיסרון הוא בכך שהוא אינו יכול להשיג באופן כלכלי ויסות מהירות חלק בטווח רחב, ועליו לשאוב זרם עירור בפיגור מרשת החשמל. זה מחמיר את גורם ההספק של הרשת.

 

סוג זה של מנוע זרם חילופין אסינכרוני של רוטור-סנאי נקרא פשוט מנוע סרוו AC אסינכרוני, מסומן ב-IM.

סוג סינכרוני: למרות שמנועי סרוו AC סינכרוניים מורכבים יותר ממנועי אינדוקציה, הם פשוטים יותר ממנועי DC. הסטטור שלו זהה לזה של מנוע אינדוקציה, עם פיתולי תלת- סימטריים. עם זאת, הרוטור שונה, ולפי מבני רוטור שונים, הוא מחולק לשתי קטגוריות עיקריות: אלקטרומגנטי ולא-אלקטרומגנטי. מנועים סינכרוניים לא-אלקטרומגנטיים מחולקים עוד יותר להיסטרזה, מגנט קבוע וסוגים ריאקטיביים. להיסטרזה ולמנועים סינכרוניים תגובתיים יש חסרונות כמו יעילות נמוכה, מקדם הספק ירוד ויכולת ייצור מוגבלת. מנועים סינכרוניים מגנט קבוע משמשים בעיקר בכלי מכונת CNC.

 

בהשוואה למנועים אלקטרומגנטיים, למנועי מגנט קבוע יש את היתרונות של מבנה פשוט, פעולה אמינה ויעילות גבוהה יותר; החסרונות הם גודל גדול ומאפייני התחלה גרועים. עם זאת, על ידי שימוש במגנטים- נדירים של כדור הארץ עם רזולוציה וכוויה גבוהה, מנועים סינכרוניים של מגנט קבוע יכולים להיות בגודל חצי מהגודל וקלים ב-60% ממנועי DC, כאשר אינרציית הרוטור מופחתת ל-חמישית מזו של מנועי DC. בהשוואה למנועים אסינכרוניים, הם יעילים יותר בשל ביטול הפסדי עירור והפסדי תועה הקשורים הנגרמים על ידי עירור מגנט קבוע. יתר על כן, מכיוון שחסרות להם טבעות החלקה ומברשות הנדרשות על ידי מנועים סינכרוניים אלקטרומגנטיים, האמינות המכנית שלהם זהה לזו של מנועי אינדוקציה (אסינכרוניים), בעוד שמקדם ההספק שלהם גבוה משמעותית, וכתוצאה מכך גודל קטן יותר עבור מנועים סינכרוניים מגנט קבוע. הסיבה לכך היא שבמהירויות נמוכות, למנועי אינדוקציה (אסינכרוניים), בשל מקדם ההספק הנמוך שלהם, יש הספק לכאורה גדול בהרבה לאותו תפוקה של הספק פעיל, והממדים העיקריים של המנוע נקבעים על פי ההספק הנראה.

שלח החקירה