באילו מנועים משתמשים במגנטים? איפההמגנטים במנוע נמצאים ?
מנוע DC (מנוע DC)
מכיוון שצריך להפוך את זרם הסליל במנוע DC רגיל, ניתן להפוך את המגנט רק לסטטור כדי לאפשר לסליל להסתובב. המבנה של מנוע DC צריך להיות מורכב משני חלקים: הסטטור והרוטור. החלק הנייח של מנוע ה-DC כשהוא פועל נקרא הסטטור. תפקידו העיקרי של הסטטור הוא ליצור שדה מגנטי. הוא מורכב מבסיס, מוט מגנטי ראשי, מוט מתנועע, כיסוי קצה, מיסב ומתקן מברשת. החלק המסתובב נקרא הרוטור. תפקידו העיקרי הוא ליצור מומנט אלקטרומגנטי וכוח אלקטרו-מוטורי מושרה. זהו הרכז להמרת אנרגיה של מנוע DC, ולכן הוא נקרא בדרך כלל אבזור. הוא מורכב מהציר המסתובב, ליבת האבזור, מתפתל האבזור והקומוטטור. ומעריצים.
מנוע DC ללא מברשות (מנוע BLDC)
מנועי DC ללא מברשות מורכבים בדרך כלל מסטאטור ורוטור. הסטטור מורכב בדרך כלל ממגנטים וסלילים קבועים, והרוטור מורכב ממגנטים קבועים או אלקטרומגנטים.
מכיוון שלמנוע DC נטול מברשות אין קומוטטור מכני, הסליל נעשה לסטטור והמגנט הופך לרוטור. שיטת התקנה של מגנטים רוטור מנוע ללא מברשות מגנט קבוע: למגנטים רוטורים יש בדרך כלל גליליים, מעוינים, אריחים, מלבניים וכו'.
ליבת הרוטור מעוצבת לפי צרכים שונים. בין אם המגנטים הרוטורים צמודי משטח או משובצים, נדרש ציוד מיוחד להשלמת טעינת המגנטים. כאשר הכמות גדולה, שיטות ידניות אינן מציאותיות, לא יעילות וקל לפגוע בידיים. לכן, בדרך כלל נעשה שימוש בציוד מילוי פלדה מגנטי. על פי רוטורים שונים, ציוד מילוי פלדה מגנט מתאים נועד להבטיח שניתן יהיה למלא במהירות את פלדת המגנט פעם אחת או מספר פעמים, מה שיכול להסתגל לאספקה מהירה.
מנוע AC (מנוע AC)
אין מגנטים במנוע ה-AC, והזרם בסליל מועבר באופן טבעי, כך שהסליל יכול לשמש כסטטור או כרוטור.
מנוע צעדים
על פי המבנה של מנועי צעד, ניתן לחלק אותם לשלושה סוגים: סוג מגנט קבוע, סוג תגובתי וסוג היברידי. מנוע הצעד הנפוץ ביותר כיום הוא מנוע הצעד ההיברידי, מכיוון שהוא משלב את היתרונות של סוג המגנט הקבוע והסוג הריאקטיבי.
1. מגנט קבוע (PM)
הרוטור עשוי מחומרי מגנט קבוע. חומרי המגנט הקבוע המשמשים בהתאם לעוצמתו של מנוע הצעד כוללים מגנטים מלוכדים של NdFeB ומגנטי NdFeB משולבים.
2. עקרון תגובתי (סרבנות משתנה, VR)
הרוטור עשוי מחומרים רכים (בדרך כלל יריעות פלדת סיליקון או מוטות ברזל טהור חשמליים ומגנטים אחרים). ישנם עמודים בולטים מרובים על הרוטור. בדרך זו, כאשר הסליל מופעל, הוא ימשוך את הרוטור להסתובב, ויגרום לשדה המגנטי במעגל המגנטי להסתובב. התנגדות מינימלית. חריצי השיניים של הרוטור מייצרים שינויי חוסר רצון בעת סיבוב, ולכן הוא נקרא גם מנוע סריגה משתנה. מנועי צעד ריאקטיביים אינם משתמשים במגנטים קבועים.
3. צעדים היברידיים (HS)
שמו של מנוע הצעד ההיברידי מגיע ממבנה הרוטור שלו, שהוא מורכב של רוטור PM ורוטור VR. למנועי צעד היברידיים יש מגנט קבוע על הרוטור.
מנוע סרוו
מנועי סרוו מורכבים לרוב מהמנוע עצמו, מפחית ומקודד. המנוע עצמו יכול להיות מנוע DC או מנוע AC. המפחית יכול להפחית כראוי את מומנט המוצא ואת מהירות המנוע. המקודד יכול להחזיר את המיקום הזוויתי של המנוע בזמן אמת, ויכול להשיג שליטה ומיקום מדויקים על ידי שליטה בתפוקת המנוע. מנוע הסרוו מורכב בעיקר מסטטור ורוטור. יש שני פיתולים על הסטטור, פיתול השדה ופיתול הבקרה. הרוטור הפנימי עשוי ממגנטים קבועים או סלילי אינדוקציה, חומרים מוליכים מגנטית, והרוטור מסתובב תחת פעולת השדה המגנטי המסתובב שנוצר על ידי פיתול העירור. יחד עם זאת, למנוע הסרוו יש מקודד משלו, והנהג מקבל את אות המשוב מהמקודד בזמן אמת, ולאחר מכן מתאים את זווית סיבוב הרוטור על סמך השוואת ערך המשוב עם ערך היעד. ניתן לראות שדיוק הבקרה של מנוע הסרוו נקבע במידה רבה על ידי הדיוק של המקודד.
מנוע אינדוקציה
מנוע אינדוקציה נקרא גם "מנוע אסינכרוני", כלומר, הרוטור ממוקם בשדה מגנטי מסתובב. תחת פעולת השדה המגנטי המסתובב, מתקבל מומנט סיבובי, כך שהרוטור מסתובב. הרוטור הוא מוליך מסתובב, בדרך כלל בצורת כלוב סנאי. הסטטור הוא החלק הלא מסתובב של המנוע ומשימתו העיקרית היא ליצור שדה מגנטי מסתובב. שדות מגנטיים מסתובבים אינם מושגים באופן מכני. במקום זאת, זרם חילופין מועבר דרך כמה זוגות של אלקטרומגנטים כדי לגרום למאפיינים של הקטבים המגנטיים שלהם להשתנות באופן מחזורי, כך שהוא שווה ערך לשדה מגנטי מסתובב. אין שימוש במגנטים קבועים במנועי אינדוקציה.
מנוע סדרתי
מנועים מסדרה חד פאזי ידועים בדרך כלל כמנועי סדרה או מנועים אוניברסליים. הם מורכבים בעיקר מסטטור, רוטור וסוגר. הסטטור מורכב מליבת קוטב בולט ומתפתל שדה. הרוטור מורכב מליבת מוט נסתרת, מתפתל אבזור ומקומוטטור. הוא מורכב מסיט וציר מסתובב. נוצר מעגל סדרתי בין מתפתל השדה לבין האבזור המתפתל דרך מברשות ומקומוטטורים. מגנטים קבועים אינם משמשים במנועי סדרה.
מנוע סינכרוני
כפי שהשם מרמז, מנוע סינכרוני מסוגל לפעול במהירות קבועה ללא קשר לעומס הפועל עליו. הרוטור מעורר על ידי ספק כוח DC, והשדה המגנטי שנוצר על ידי עירור DC סביב סליל הרוטור הוא כפי שמוצג להלן. ככל הנראה, בשל השדה המגנטי הזה, הרוטור פועל כמו מגנט קבוע. הרוטור יכול להיות עשוי גם ממגנטים קבועים. במנוע סינכרוני מגנט קבוע, הרוטור מורכב ממגנטים קבועים.
מנוע אסינכרוני
מנועים אסינכרוניים מחולקים לשתי צורות בהתאם למבנה הרוטור: סוג כלוב סנאי (מנוע אסינכרוני של כלוב סנאי) ומנוע אסינכרוני מסוג פצע. מנוע אסינכרוני לתפעול מנוע. מכיוון שזרם מתפתל הרוטור נוצר על ידי אינדוקציה, הוא נקרא גם מנוע אינדוקציה. מנועים אסינכרוניים הם הנפוצים והמבוקשים ביותר מבין כל סוגי המנועים. במנוע אסינכרוני, הסטטור מספק זרם חילופין ליצירת שדה מגנטי מסתובב, והרוטור מושרה ליצור שדה מגנטי.
בדרך זו, שני השדות המגנטיים מקיימים אינטראקציה כדי לגרום לרוטור להסתובב בעקבות השדה המגנטי המסתובב של הסטטור. הרוטור מסובב את השדה המגנטי לאט יותר מהסטטור, יש לו החלקה ואינו מסונכרן, ולכן הוא נקרא מכונה אסינכרונית. מנועים אסינכרוניים אינם משתמשים במגנטים קבועים.
מנוע מוט מוצל
מנוע קוטב מוצל, הנקרא גם מנוע קוטב מוצל, הוא סוג של מנוע AC חד פאזי. בדרך כלל הוא משתמש ברוטור אלומיניום יצוק בצורת כלוב. מנועי עמוד מוצל מחולקים למנועי עמוד מוצללים בולטים ולמנועי עמוד מוצללים סמויים. משמש בדרך כלל באירועים בעלי קיבולת קטנה כגון התנעה ללא עומס או עומס קל, כגון מאווררים חשמליים, דגמים חשמליים וכו'. מכיוון שזהו מנוע AC, אין מגנטים קבועים בסטטור או ברוטור של מנוע הקוטב המוצלל. .
מנוע מוט טופר
מנוע עמוד טופר מגנט קבוע מסורתי, שתי ליבות סטטור משתפות פעולה בציר שמאלה וימינה ליצירת מנוע סינכרוני מגנט קבוע עם קטבים מגנטיים בצורת טופר. עם התפתחות הטכנולוגיה, מנועי עמודי טופר פיתחו גם מנועי עמודי עירור חשמליים ומנועי עמודי עירור היברידיים.
מנוע לינארי
ישנן שלוש צורות נפוצות של מנועים ליניאריים: בצורת U, שטוח וצינורי, הנקראים גם מנועים ליניאריים בליבת אוויר, מנועים ליניאריים בליבת ברזל, ומנועים לינאריים מסוג פיר (מנועים לינאריים גליליים).
1. מנועים ליניאריים שטוחים משמשים בפלטפורמות תנועה חד ציר. מכלול המגנטים קבוע ומכלול הסליל מניע את הצלחת העליונה לנוע.
2. מנועים לינאריים בצורת U, מנועים ליניאריים בצורת U בצורת U, בליבת ברזל, משמשים בפלטפורמות תנועה X, Y. למנועים ליניאריים בצורת U יש שני מסלולים מגנטיים מקבילים מנוגדים. הסלילים עטופים בשרף אפוקסי ומשמשים כמחוללי חשמל. רכיבי הסליל הם ללא ברזל. יש לתמוך בליבת הברזל במסלול המגנטי דרך מיסבים כדי לנוע קדימה ואחורה.
מכיוון שלמכלול הסליל אין ליבת ברזל, אין משיכה או הפרעה בינו לבין המסלול המגנטי. מכלול סליל זה קל מאוד ויכול להשיג תאוצה גבוהה.
3. דיאגרמה סכמטית של מנוע ליניארי בציר: באמצע נמצא פיר המכיל מכלול מגנט טבעת. הסליל הוא גלילי ומוקף בפיר. השניים יכולים לנוע זה ביחס לזה בכיוון הצירי. לחלק מהמנועי גל יש מסילות מובילות ולחלק אין. עיצוב זה מספק חלופה לכוננים איזואקסיאליים של צילינדר או בורג עופרת. מנועים ליניאריים של פיר משמשים בפלטפורמות תנועה חד-ציריות, המונעות על ידי מנועים כפולים. שני הקצוות של ציר המנוע קבועים, מכלול הסליל זז, סרגל הסורג וראש המדרגה מסודרים במרכז, ומסילות ההכוונה מפוזרות משני צידי סרגל הסורג.
מנוע דיסק
כיוון השדה המגנטי של מנוע רגיל מתפצל בכיוון הרדיאלי, בעוד שכיוון השדה המגנטי של מנוע דיסק מקביל לציר המסתובב. לכן, מנוע הדיסק נקרא גם מנוע שדה מגנטי צירי. השדה המגנטי נע מהכיוון הצירי, אשר לא רק בעל צפיפות אנרגיה מגנטית גבוהה, אלא גם חלל גדול לחילופי אנרגיה. לכן, צפיפות המומנט של המנוע גבוהה משמעותית מזו של השדה המגנטי הרדיאלי. הסטטור של מנוע הדיסק משתמש בדרך כלל בחומר מגנטי רך מרוכב מסוג SMC, בעוד שחלק הרוטור משתמש במגנטים רבי עוצמה מסוג NdFeB.
