מנועים חשמליים ביתיים והשימוש בהם

בזכות החשמל העולמי, חיינו הפכו לנוחים ונעימים יותר. אי אפשר לדמיין את חייו של אדם מודרני ללא מכשירי חשמל. מכשירים ביתיים רבים, המונעים כולה באמצעות חשמל, משמשים כיום בכל בית. אפילו החיים הכפריים גדושים במכשירים שונים ההופכים את הכלכלה למתקדמת יותר ומעיקה פחות על בעליה.

במאמר זה נסקור את נושא המנועים החשמליים לבית המשמשים נאמנה בשואבי האבק שלנו, במכונות כביסה, במטחנות קפה, במעבדי מזון, בתנורי מיקרוגל ובהרבה מכשירי חשמל ביתיים אחרים, בהם אנו אפילו לא חושבים כיצד הם מסודרים, וכמה חשוב תפקיד המנוע החשמלי בהם.

מנועים חשמליים לבית אינם יחידות תעשייתיות עבור קילוואט רבים, הם לעתים קרובות תוצאה של מחשבה הנדסית למטב עקרונות נפוצים לכאורה בכדי למזער את הפגמים, ובמקביל להגדיל את היעילות, המיושמת על מכשיר ספציפי. זה הכרחי כי המנוע יהיה קומפקטי, אם זה אפשרי לא רועש, ולא יצרוך יותר מדי חשמל, תוך מילוי מדויק של הפונקציות שהוקצו למכשיר הביתי.

נתחיל עם המטבח. בכל מטבח יש מיקרוגל. בחלק מהמטבחים יש מעבד מזון, ומטחנת קפה ואפילו מדיח כלים. שקול את המנועים של מכשירים אלה.

משאבת הסירקולציה של המדיח, המיועדת להזרים מים למקלחות הכביסה של המכונה, כוללת ככונן קטן כלוב סנאי מנוע אסינכרוני חד פאזי. מהירות הרוטור היא 2800 סל"ד לערך, ועוצמתה יכולה להיות שונה - בין 60 ל 180 וואט בדרך כלל, תלוי בקיבולת מדיח הכלים.

סלילת המנוע מצוידת במקביל לקבל עבודה שהקיבולת האופיינית שלו היא 3 מיקרו-פארדים. מנוע זה מתמודד בצורה מושלמת עם המשימה שלו - הוא מסובב את הדחף של המשאבה, שואב מים.

ישנם שני מנועים במיקרוגל. הראשון שבהם מסובב את הפטיפון. הוא זקוק להספק חולה והסיבוב נמוך, כך שמנוע זה סינכרוני, ולמרות שהוא חד פאזי, יש לו מפחית הילוכים. כרוטור יש מגנט קבוע עגול שמסתובב במהירות של עד 3000 סל"ד, אולם תיבת ההילוכים מורידה את המהירות ל 2.5 - 6 סל"ד, המועברים לשולחן.

כוחו של מנוע קטן זה בצורת מכונת כביסה הוא בין 2.5 ל 5 וואט, ומתח האספקה ​​יכול להיות 21, 30 או 220 וולט, תלוי בדגם המיקרוגל. עם משימתו - לסובב את השולחן עם כלים כבדים - מנוע הילוכים זה מתמודד עם מכה.

יש גם מאוורר קירור מגנטרון במיקרוגל. מאוורר זה מונע על ידי מנוע אסינכרוני חד-פאזי עם הספק של 10 עד 50 וואט, שמהירות הרוטור שלו היא 1200 - 1300 סל"ד. הסטטור של המנוע נמשך מלוחות מפלדה חשמלית, הרוטור הוא רק צילינדר פלדה עם פיר לחוץ.

סלילת העבודה עשויה חוט אמייל דק, והיא ממוקמת על מסגרת פלסטיק, שחוקה על הסטטור. יש גם פיתול מתחיל, שתפקידו מתבצע על ידי סיבובים בודדים בעלי מעגלים קצרים של חתך רוחב גדול הממוקמים בשולי הסטטור, ויוצרים רגע התחלה כאשר מופעלים.

המנוע אינו שונה ביעילות גבוהה, אך מתמודד עם תפקידו - לסובב את המאוורר, להניע אוויר דרך רדיאטור המגנטרון.

במטחנות קפה משתמשים במנועי אספן חד פאזיים. למנועים כאלה יש פיתולים הן על הסטטור והן על הרוטור.דרך מכלול מברשת האספן, הכוח מסופק לפתולי הרוטור, ומהירות הסיבוב של להבי מטחנות הקפה היא עצומה.

מנועים של מטחנות קפה ביתיות טיפוסיות מופעלים על ידי זרם חילופין, ויש להם נפח של עד 180 וואט. הם מפתחים סיבובים שעולים משמעותית מעל 3000 לדקה, ויכולים להגיע ל 20,000 סיבובים ומעלה לדקה, זו תכונה של מנועי אספן.

מעבד המזון מצויד גם בשלב חד מנוע לתנעהעם זאת, חזק יותר מאשר במטחנות קפה. כוח המנוע של מעבד המזון יכול להגיע לקילוואט, והמהפכות כאן מוסדרות על ידי מעגלי בקרת תיריסטורעל פי עיקרון כמו דימרים - דימרים.

היתרון של מנוע אספן, כפי שהוא מיושם על מעבד מזון, הוא מומנט גבוה וסיבובי מקסימום גבוהים, מכיוון שהמנוע אינו סינכרוני ואינו אסינכרוני קונבנציונאלי, מהירותו אינה תלויה הרבה בתדר, אלא יותר בזרם הממוצע.

עכשיו לעבור לשירותים. כאן, כמובן, מכונת כביסה אוטומטית. כבר מההתחלה הם השתמשו במנועי אספן עם בקרת מהירות תיריסטור. מנוע כזה מצויד טכומטר, המאפשר לאלקטרוניקה לקבוע במדויק את מהירות הסיבוב של תוף מכונת הכביסה בכל רמת עומס.

הגלגלת הקטנה על ציר המנוע בקוטר קטנה בהרבה מהרוטור, ובמהפכות המגיעות ל 10,000 לדקה מועברים 1000 סיבובים לדקה לתוף דרך החגורה, והעוצמה יכולה לנוע בטווח שבין 200 ל 800 וואט.

מכונות כביסה מודרניות יותר משתמשות במנועים של כונן ישיר, מנועים אסינכרוניים ללא מברשות. רוטור חיצוני עם 12 מגנטים קבועים משמש כרוטור, וסטטור פנימי עם 36 סלילים כסטטור. הסלילים משולבים לשלוש קבוצות בנות 12 חלקים, והן מאפשרות הטמעת בקרת תדר תלת-פאזית של מהירות סיבוב התוף (תדר עד 300 הרץ) באמצעות בקר BLDC אלקטרוני, והספק (מומנט) באמצעות ויסות PWM.

מנועים אלה הם אסינכרוניים, ונשלטים על ידי מהפך BLDC, כאשר מתח קבוע באזור 325 וולט מסופק על ידי פולסים בסדרה לשלוש קבוצות של סלילי סטטור. המהירות מגיעה ל 1500 סיבובים בדקה, וההספק באזור של 1300 וואט.

הבא, כמובן, זכור את שואב האבק. מנועים לשואבי אבק היו תמיד אספנים. כאן, ומהפכות של עד 10,000 לדקה, והספק עד 2 קילוואט. מנועים כאלה רועשים בגלל תכונות העיצוב של הטורבינה המונעת לסיבוב.

שואבי האבק המתקדמים ביותר עם מנועים מגנטיים פועמים, בהם מגנטים ניאודימיום קבועים ממוקמים על הרוטור, מגיעים ל 100,000 סל"ד בגלל, שוב, טכנולוגיית בקרת הדופק של BLDC. מנועים כאלה הם נס אמיתי של הנדסה. המנוע משולב במערכת היניקה והסינון, ההספק במהלך ההפעלה מגיע ל 1300 וואט, כלומר, מנוע כזה בשואב פועל ביעילות רבה יותר מאשר אספן.

מאווררים תלת-מהירים פנימיים פועלים על מנועי AC אסינכרוניים חד-פאזיים בהספק של 60 וואט. למנועים אלה ארבע פיתולים על הסטטור, המחוברים זה בזה בסדרות ועם קבלים של 1.2 מיקרו-פארדים, אם כי המנוע חד פאזי. הפיתולים המחוברים זה בזה בסדרה במעגל סטטור סגור, כאשר הם עוברים מיתוג, משולבים לשני מעגלים מקבילים בשלושה שילובים שונים, כך שזמינים שלושה מהירויות מאוורר שונות.

אז בחנו עשרה מנועים חשמליים ביתיים מהמכשירים הנפוצים ביותר בחיי היומיום. כמובן שלא כל אלה מנועים, יש גם מגוון מייבשי שיער, מסירי סליל, סכיני גילוח, נולים, מקדחות, מברגים, מכשירי אדים (מהראשון), משאבות אקווריום, מכונות תפירה, מדפסות, ועוד ועוד.אם אתה מפרט את כל המנועים, עשרה עמודים אינם מספיקים.

אנו מקווים שהסקירה הקצרה הזו הייתה מועילה עבורך, ועכשיו אתה יודע אילו מנועים חשמליים עובדים במכשירים הביתיים שלך, שבהם אתה משתמש בכל יום, ואולי אפילו לא חשדת שהכל מסודר שם ככה.