השוואה בין בחירת מנוע סרוו AC

מנוע AC סרוו
המבנה של הסטטור של מנוע AC סרוו דומה בעצם לזה של מנוע אסינכרוני חד פאזי מפוצל קבלים. הסטטור מצויד בשתי פיתולים עם הפרש של 90 מעלות במיקום, אחד מהם הוא פיתול עירור Rf המחובר תמיד למתח AC Uf; השני הוא לשלוט בפיתול L ולחבר את מתח אות הבקרה Uc. אז מנועי סרוו AC ידועים גם כשני מנועי סרוו.
הרוטור של מנוע סרוו AC עשוי בדרך כלל לסוג של כלוב סנאי, אך על מנת להבטיח שלמנוע הסרוו יש טווח מהירויות רחב, מאפיינים מכניים ליניאריים, ללא תופעת "סיבוב" וביצועי תגובה מהירה, עליו להיות בעל שניים. מאפיינים בהשוואה למנועים רגילים: התנגדות רוטור גבוהה ומומנט אינרציה קטן. כיום, ישנם שני סוגים של מבני רוטור הנמצאים בשימוש נרחב: האחד הוא רוטור כלוב סנאי העשוי מחומרים מוליכים בעלי התנגדות גבוהה עם מוטות מוליכים בעלי התנגדות גבוהה. על מנת להפחית את האינרציה הסיבובית של הרוטור, הרוטור נעשה דק; סוג נוסף הוא רוטור כוס חלול העשוי מסגסוגת אלומיניום, עם דופן כוס דק של 0 בלבד.2-0.3 מ"מ. על מנת להפחית את ההתנגדות המגנטית של המעגל המגנטי, יש למקם סטטור פנימי קבוע בתוך רוטור הכוס החלול. לרוטור הכוס החלול יש מומנט אינרציה קטן, תגובה מהירה ופעולה חלקה, כך שהוא נמצא בשימוש נרחב.
כאשר אין מתח בקרה במנוע AC סרוו, רק השדה המגנטי הפועם שנוצר על ידי פיתול העירור בסטטור, והרוטור נשאר נייח. כאשר יש מתח בקרה, נוצר שדה מגנטי מסתובב בסטטור, והרוטור מסתובב לכיוון השדה המגנטי המסתובב. בעומס קבוע, מהירות המנוע משתנה בהתאם לגודל מתח הבקרה. כאשר השלב של מתח הבקרה הפוך, מנוע הסרוו יתהפך.
מנוע AC סרוו מגנט קבוע
מאז שנות ה-80, עם הפיתוח של מעגלים משולבים, טכנולוגיית אלקטרוניקת הספק וטכנולוגיית כונן מהירות AC משתנה, טכנולוגיית כונן סרוו AC מגנט קבוע התקדמה בצורה יוצאת דופן. יצרני חשמל מפורסמים במדינות שונות השיקו ברציפות סדרה משלהם של מנועי AC סרוו וכונני סרוו, המשתפרים ומתעדכנים כל הזמן. מערכות סרוו AC הפכו לכיוון הפיתוח העיקרי של מערכות סרוו עכשוויות בעלות ביצועים גבוהים, מהווים משבר של חיסול עבור מערכת הסרוו DC המקורית. לאחר שנות ה-90, מערכות ה-AC סרוו ששוחררו במדינות שונות ברחבי העולם מונעות על ידי מנועי גלי סינוס המשתמשים בשליטה דיגיטלית מלאה. הפיתוח של התקני כונן סרוו AC בתחום ההולכה משתנה במהירות.
היתרונות העיקריים של מנועי סרוו AC מגנט קבוע בהשוואה למנועי סרוו DC הם:
⑴ ללא מברשות ומקומוטטורים, הוא פועל באופן אמין ויש לו דרישות נמוכות לתחזוקה ותחזוקה.
⑵ לליפוף הסטטור יש פיזור חום נוח.
⑶ אינרציה קטנה, קל לשפר את מהירות המערכת.
מתאים לתנאי עבודה במהירות גבוהה ומומנט גבוה.
תחת אותו כוח, יש לו נפח ומשקל קטנים יותר.
השוואה בין מנועי סרוו למנועים אסינכרוניים חד פאזיים
עקרון העבודה של מנועי סרוו AC דומה לזה של מנועים אסינכרוניים חד-פאזיים מפוצלים, אך התנגדות הרוטור של הראשונים גדולה בהרבה מזו של האחרונים. לכן, בהשוואה למנועים אסינכרוניים בודדים, למנועי סרוו יש שלושה מאפיינים משמעותיים:
1. מומנט התחלה גבוה
Due to the high rotor resistance, there is a significant difference in the torque characteristic curve compared to ordinary asynchronous motors. It can make the critical slip rate S0>1, מה שלא רק הופך את מאפייני המומנט (מאפיינים מכניים) קרובים יותר ללינאריות, אלא גם בעל מומנט התחלתי גדול יותר. לכן, ברגע שיש לסטטור מתח בקרה, הרוטור מסתובב מיד, שיש לו מאפיינים של התנעה מהירה ורגישות גבוהה.
2. טווח פעולה רחב
3. אין תופעת אוטורוטציה
מנוע סרוו הפועל כרגיל יפסיק לפעול מיד ברגע שמתח הבקרה יאבד. כאשר מנוע הסרוו מאבד מתח בקרה, הוא נמצא במצב פעולה חד פאזי. בשל התנגדות הרוטור הגבוהה, שני השדות המגנטיים המסתובבים המנוגדים בסטטור מקיימים אינטראקציה עם הרוטור כדי ליצור שני מאפייני מומנט (עקומות T1-S1, T2-S2) ומאפייני מומנט מורכבים (עקומות TS )
הספק המוצא של מנועי סרוו AC הוא בדרך כלל 0.1-100W. כאשר תדר החשמל הוא 50Hz והמתח הוא 36V, 110V, 220V, 380V; כאשר תדר החשמל הוא 400Hz, ישנם מתחים שונים כגון 20V, 26V, 36V, 115V וכו'.
מנוע סרוו AC פועל בצורה חלקה ובעל רעש נמוך. עם זאת, מאפייני הבקרה אינם ליניאריים, ובשל התנגדות הרוטור הגבוהה, ההפסדים הגבוהים והיעילות הנמוכה, בהשוואה למנועי סרוו DC בעלי אותה קיבולת, הנפח גדול והמשקל כבד, כך שהוא מתאים רק לקטנים. מערכות בקרת הספק של 0.5-100W.