מהו השפעת החלק על מומנט במנוע חילוף אינדוקטיבי?

החלקה (Slip) היא פרמטר חשוב עבור מנועים חשמליים אינדוקטיביים בתפזורת חילופין, והיא משפיעה באופן משמעותי על מומנט הסיבוב (Torque) של המנוע. החלקה מוגדרת כיחס בין ההבדל בין מהירות הסנכרון ומהירות הסיבוב האמיתית של הרוטור למהירות הסנכרון. ניתן לבטא את החלקה באמצעות הנוסחה הבאה:

כאשר:

s היא החלקה

ns היא מהירות הסנכרון

nr היא מהירות הסיבוב האמיתית של הרוטור

השפעת החלקה על המומנט

החלקה בעת הפעלה

בשעות ההפעלה הראשונות, הרוטור נח, כלומר 

nr=0, לכן החלקה s=1.

בשעות ההפעלה הראשונות, זרם הרוטור הוא מקסימלי, והצפיפות המגנטית גם כן מקסימלית, מה שמקנה מומנט סיבוב גבוה להפעלה (Starting Torque).

החלקה במהלך פעולה:

כשהמנוע פועל, מהירות הסיבוב 

nr קרובה אך קטנה למהירות הסנכרון 

ns , לכן החלקה 

s קטנה מ-1 אך גדולה מאפס.

כל עוד החלקה גדולה יותר, זרם הרוטור גדול יותר, וכתוצאה מכך המומנט האלקטרומגנטי גדול יותר. לכן, החלקה היא ביחס ישר למומנט.

מומנט מקסימלי

יש ערך מסוים של החלקה, המכונה החלקה קריטית (Critical Slip), שבו המנוע מייצר מומנט מקסימלי (Maximum Torque).

מומנט מקסימלי בדרך כלל מתרחש בהחלקה של בערך 0.2 עד 0.3, בהתאם לפרמטרי העיצוב של המנוע, כגון התנגדות הרוטור.REACTANCE LEAKAGE

פעולת מצב יציב

במהלך פעולת מצב יציב, החלקה היא בדרך כלל קטנה, בדרך כלל בין 0.01 ל-0.05.

בנקודה זו, מומנט הסיבוב של המנוע הוא יציב יחסית אך לא מקסימלי.

הקשר בין החלקה למומנט

הקשר בין החלקה למומנט יכול להיות מיוצג על ידי עקומה, שהיא בדרך כלל פרבולית. השיא של העקומה מתאים למומנט המקסימלי, כאשר החלקה מגיעה לערכה הקריטי.

גורמים המשפיעים על החלקה

טען

כאשר הטעינה גדלה, מהירות הסיבוב של הרוטור יורדת, מה שמעלים את החלקה ואת המומנט, עד שהופך לשיווי משקל חדש.

אם הטעינה עולה על הטעינה המתאימה למומנט המקסימלי, המנוע ייפסק.

התנגדות הרוטור

הגדלת ההתנגדות של הרוטור יכולה להעלות את המומנט המקסימלי ומומנט ההפעלה, אך זה יפחית את יעילות המנוע ומהירות הפעולה שלו.

מתח הזן

ירידה במתח הזן תגרום לירידה בזרם הרוטור, ובכך תפחית את המומנט. לעומת זאת, עלייה במתח הזן יכולה להעלות את המומנט.

סיכום

החלקה משפיעה באופן משמעותי על מומנט הסיבוב של מנוע אינדוקטיבי בתפזורת חילופין. ככל שהחלקה גדולה יותר, כך המומנט גדול יותר, עד לנקודת המומנט המקסימלי בהחלקה קריטית. הבנת הקשר בין החלקה למומנט היא חשובה לבחירת הנכונה ולהפעלת מנועי אינדוקציה בתפזורת חילופין.