תוֹכֶן

• ההבדל העיקרי
• טבלת השוואה
• הגדרה של מנוע AC
• הגדרה של מנוע DC
• הבדלים על קצה המזלג
• סיכום

ההבדל העיקרי

לעתים קרובות יותר מאשר אנשים לא מבולבלים מההבדל בין מנוע AC ו DC בעוד שאפילו אנשי מקצוע לא בטוחים לגבי השימוש בשני סוגים אלה של מנועים. הפונקציה העיקרית של שני סוגי המנועים היא זהה, והם פועלים לספק את אותו תפוקה. אין מה להשוות בין השניים מכיוון שלשניהם יש שימושים משלהם, אך ההבדל העיקרי לפשט את מה שמפריד בין השניים הוא שמנועי זרם חילופין הם אלה המופעלים על ידי זרם חילופי-נפש ואילו מנועי DC מופעלים על ידי זרם ישר. יש גם שינויים באופן בו המנועים הללו עובדים ואיזה סוג מכשירים הם מתאימים. מנועי זרם חילופין טובים יותר עבור שירותים בקנה מידה קטן שאינם דורשים תפוקה משמעותית בעוד מנועי DC משמשים בעיקר ליישומים גדולים יותר מכיוון שהם יכולים לעבוד טוב יותר עבור פונקציות כאלה. שניהם משמשים לבקרת מהירות המערכת, במקרה של מנועי AC, הדבר נעשה על ידי שינוי תדר החשמל המסופק למערכת, ואילו מנועי DC מהירות המערכת תלויה במתח הישיר המופעל. מנועי זרם חילופין עולים יותר בעוד שמנועי DC קלים לייצור. ישנם שני סוגים עיקריים של מנועי זרם חילופין הנקראים מנועי אינדוקציה ומנועים סינכרוניים. עבור מנועי DC, ישנם ארבעה סוגים שונים המכונים סטטור מגנט קבוע, סטטור פצע אלקטרומגנטי, מנועי שאנט ומורכבים. למנועי AC יש יתרונות משלהם כמו מתן תאוצה בצורה מבוקרת, ניתן לשנות את המהירות והמומנט בהתאם לדרישה ויש להם דרישת הספק נמוכה בהתחלה. מנועי DC, לעומת זאת, משמשים בצעצועים רבים ובחפצים תעשייתיים אחרים כמו מכונות, כלי רכב ופריטים משמעותיים אחרים. הם גם מהווים יתרון שכן המהירות שלהם נשלטת בקלות בעזרת סלילה וניתן להתקין אותם במהירות. לשני סוגי המנועים יש יתרונות וחסרונות משלהם, אך הם משמשים בתחומים שונים בגלל מאפיינים ייחודיים.

טבלת השוואה

הגדרה של מנוע AC

ישנם שני חלקים עיקריים של מנוע AC המכונה סטטור ורוטור. הסטטור הוא החלק הנייח שיש סביבו סלילים היוצרים שדה מגנטי בעזרתו, הרוטור נע כאשר מפעילים את המומנט. ישנם רכיבים נוספים של מנוע AC כולל מיסב, מסגרת, ומתפתלים המסייעים בעבודה. שני סוגי המנועים עובדים על עקרונות משלהם. מנוע אינדוקציה משתמש ברוטור, והשדה המגנטי שנוצר בעזרת זרם המושרה, סוג זה של מנוע ידוע גם כמנוע אסינכרוני. הסוג השני של המנוע, סינכרוני, אינו תלוי באינדוקציה ומשתמש בתדר הרוטור ובשדה המגנטי שבמקרה זה נוצר בעזרת מגנט קבוע ובעל מהירות מהירה יותר לעומת מנוע האינדוקציה. בסוגים אלה של מנועים אין מברשות וקפיצים אשר חוסכים עלויות תחזוקה מסוימות.

הגדרה של מנוע DC

ישנם שישה חלקים עיקריים של מנוע DC שהם רוטור, סטטור, קומוטטור, ציר, שדה מגנטי ומברשות. תפקידו העיקרי הוא לייצר אנרגיה מכנית בעזרת הזרם המסופק. השדה המגנטי נוצר בתמיכת שני סוכנים חזקים שנמצאים בשני הקצוות. החלק הנייח של המנוע ידוע כסטטור שיש לו את השדה המגנטי ושני מגנטים יחד עם המארז. הציר והתנעה עוזרים לרוטור להסתובב בהתאם לשדה המגנטי מהסטטור. הקומטטור מחובר לסטטור בעזרת סלילה דרכם זורם חשמל. כאשר זרם מוחל, בגלל ההבדל בערכים הקיצוניים של סלילה ומגנטים, הרוטור נע יחד עם הסטטור שגורם למנוע לבצע את תפקידיו. סוגים שונים של מנועים ל DC פועלים באופן שונה על פי הדרישות, אך העיקרון הבסיסי נשאר זהה. נוכחות קפיצים ורכיבים אחרים מעלים את העלות מבחינה מסוימת והגדלים גדולים יותר.

הבדלים על קצה המזלג

1. מנועי זרם חילופין משמשים ליישומים בקנה מידה קטן כאשר הפלט הוא בין 1 ל 100 וואט. מנועי DC, לעומת זאת, משמשים ליישומים גדולים יותר ולקבלת תפוקת כוח גדולה יותר.
2. היעילות של מנועי זרם חילופין פחותה בהשוואה למנועי DC ונעה סביב 10 עד 20%. מנועי DC יש בדרך כלל יעילות גבוהה יותר.
3. המבנה של מנוע AC הוא פשוט, אך המבנה של מנוע DC מסובך יותר.
4. מנועי זרם חילופין אינם חייבים להיבדק לצורך תחזוקה באופן קבוע ויש להם יציבות גבוהה יותר, אך יש לשמור על מנועי זרם ישר בגלל נוכחותו של קומוטטור והם פחות יציבים.
5. מנועי זרם חילופין הם בעלי מבנה שליטה מורכב יותר ואילו מנועי DC יכולים לנטר בקלות.
6. מנועי זרם חילופין יקרים יותר אך הם בעלי מבנה קל יותר, טוב ויעיל יותר. מנועי DC הם זולים יותר אך הם כבדים יותר בהשוואה והם גדולים יותר בגודלם.

סיכום

לרוב האנשים יש מושג כללי מהו מנוע, אך הם בדרך כלל הולכים לאיבוד בגלל מילים כשמדובר בפירוט הסוגים. מנועי AC ו- DC הם שני אלה הבסיסיים המעניקים לאנשים כאב ראש כאשר הם רוצים להסביר אותם. עם זאת, מאמר זה מקל על הסברים על שני הסוגים בצורה פשוטה.