تتمثل المتطلبات الأساسية للمراوح الصناعية في إنتاج عزم دوران مستمر وثابت بسرعات متوسطة ومنخفضة، مع مراعاة الاقتصاد في التشغيل وسهولة الصيانة. يتوافق هيكل وخصائص محركات التيار المتردد غير المتزامنة بدقة عالية مع هذه المتطلبات. يمكن تحليل منطق "التكوين القياسي" من الجوانب الأربعة التالية.
أولاً، تُلبي الموثوقية العالية التي توفرها البنية البسيطة احتياجات التشغيل طويلة المدى للمراوح. لا تتطلب محركات التيار المتردد غير المتزامنة أجهزة إثارة عالية الدقة وحلقات انزلاق مثل المحركات المتزامنة، كما أنها لا تحتاج إلى مُبدِّلات وفرش ضرورية لمحركات التيار المستمر. يتكون هيكلها الأساسي فقط من مكونات أساسية مثل الأجزاء الثابتة والدوارة وقواعد الآلة. يُقلل هذا الهيكل المُبسَّط بشكل كبير من عدد نقاط العطل. عادةً ما تحتاج المراوح الصناعية إلى العمل بشكل مستمر لمدة 24 ساعة، ولا يحتوي دوار المحركات غير المتزامنة على تصميم لفائف، مما يتجنب خطر احتراق اللفات. كما أن لفائف الجزء الثابت أقل عرضة لشيخوخة العزل بسبب الإجهاد المنتظم. تُظهر البيانات أن متوسط وقت التشغيل الخالي من المتاعب لمحركات التيار المتردد غير المتزامنة في المراوح الصناعية يمكن أن يصل إلى أكثر من 8000 ساعة، وهو ما يعادل 1.5 مرة من المحركات المتزامنة، مما يقلل بشكل فعال من تأثير إيقاف تشغيل المروحة على الإنتاج الصناعي.
ثانيًا، تتوافق خصائص السرعة تمامًا مع منحنى حمل المروحة، مما يؤدي إلى كفاءة تشغيل أفضل. حمل المراوح الصناعية هو "حمل عزم مربع" نموذجي، أي أن عزم الحمل يتناسب طرديًا مع مربع السرعة. يكون عزم الحمل صغيرًا أثناء بدء التشغيل ويجب الحفاظ عليه ثابتًا أثناء التشغيل. عند بدء تشغيل محرك التيار المتردد غير المتزامن، تكون سرعة الدوار أقل من سرعة المجال المغناطيسي الدوار، مما ينتج عنه معدل انزلاق معين. على الرغم من أن تيار البدء يزيد بمقدار 4-7 أضعاف التيار المقنن، إلا أن عزم البدء كافٍ لدفع شفرات المروحة للتسارع من الصفر. أثناء التشغيل العادي، يتم التحكم في معدل الانزلاق بين 1% و5%، ويتم الحفاظ على السرعة ثابتة عند 1500 أو 3000 دورة في الدقيقة (أي ما يعادل تردد مصدر طاقة 50 هرتز)، وهو ما يتوافق تمامًا مع حالة التشغيل المقننة للمروحة. في المقابل، تحتاج المحركات المتزامنة إلى الحفاظ بدقة على التزامن بين السرعة وتردد مصدر الطاقة. إذا تذبذب حمل المروحة، فمن السهل أن يتسبب في حدوث أعطال خارج الخطوة. تحتاج محركات التيار المستمر إلى ضبط السرعة من خلال أجهزة التحكم في السرعة، مما يؤدي بدلاً من ذلك إلى زيادة استهلاك الطاقة في سيناريوهات التشغيل بسرعة ثابتة.
ثالثًا، تُعد مزايا التحكم في التكلفة وتكييف شبكة الطاقة كبيرة، مما يُقلل من عتبة التطبيق. من حيث تكلفة الشراء، تقل تكلفة تصنيع محركات التيار المتردد غير المتزامنة بأكثر من 30% عن تكلفة المحركات المتزامنة بنفس القدرة. ونظرًا لعدم وجود نظام إثارة، ينخفض استهلاك المواد بنحو 20%. أما من حيث تكلفة التشغيل، فيُستخدم التيار المتردد ثلاثي الأطوار بتردد الطاقة على نطاق واسع في المجال الصناعي. يمكن توصيل المحركات غير المتزامنة مباشرةً بشبكة الطاقة للتشغيل دون الحاجة إلى تكوين إضافي لأجهزة بدء تحويل التردد (حيث يكون حمل بدء المروحة منخفضًا، ويمكن التحكم في تأثير التشغيل المباشر على شبكة الطاقة). ومع ذلك، يجب تزويد المحركات المتزامنة بمصادر طاقة إثارة، وتحتاج محركات التيار المستمر إلى معدات تصحيح، وكلاهما يزيد من استثمار النظام. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تعديل معامل قدرة المحركات غير المتزامنة بسهولة من خلال تعويض المكثفات، مما يُجنب التأثير على جودة طاقة شبكة الطاقة ويُعزز من كفاءة استهلاكها.
أخيرًا، تُلبي سهولة الصيانة الاحتياجات العملية للقطاعات الصناعية. تُركّب المراوح الصناعية غالبًا في أماكن يصعب الوصول إليها، مثل زوايا الورش وأسطح المنازل، مما يُصعّب الصيانة. لا تحتوي محركات التيار المتردد غير المتزامنة على مكونات سهلة التآكل، مثل حلقات الانزلاق والفرش. تتطلب الصيانة اليومية فقط التنظيف المنتظم للغبار على لفائف الجزء الثابت وفحص تزييت المحامل، مع دورة صيانة تصل إلى 6 أشهر. في المقابل، يحتاج نظام الإثارة في المحركات المتزامنة إلى معايرة منتظمة، ويكون مُبدّل محركات التيار المستمر عُرضة للتآكل بسبب الشرارة، مما يتطلب عمليات فحص شهرية للإيقاف، مما يزيد من عبء الصيانة وتكاليف الإنتاج. في الوقت نفسه، يُعد تشخيص أعطال المحركات غير المتزامنة أمرًا بسيطًا. يمكن الحكم على حالة التشغيل من خلال أجهزة قياس التيار ومستشعرات الاهتزاز، ويمكن للكهربائيين العاديين إكمال عمليات الصيانة بعد تدريب بسيط، مما يُقلل الاعتماد على الكوادر الفنية والمهنية.
باختصار، فإن محركات التيار المتردد غير المتزامنة، بمزاياها الشاملة المتمثلة في الموثوقية العالية، والقدرة على التكيف مع الحمل، والاقتصاد، والصيانة المريحة، تتوافق بدقة مع احتياجات تشغيل المراوح الصناعية وأصبحت مصدر الطاقة المفضل لمعدات المراوح في المجال الصناعي.




