2 קוטב מול מנועים עם 4 קוטבים
מנוע הוא מכשיר חשמלי הממיר אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית, במיוחד בצורה של מומנט המועבר דרך פיר. המנועים פועלים על פי העיקרון של אינדוקציה אלקטרומגנטית כפי שתואר על ידי מייקל פאראדיי.
2-קוטבי מנוע
מנוע המכיל שני קטבים (או זוג בודד של קטבים מגנטיים צפון ודרום) אמורים להיות מנוע דו-קוטבי. לעתים קרובות פיתולי סטטור הם הקוטב הצפוני והדרומי. מספר פיתולי הסטטור יכול לתת כל מספר סביר של קטבים הנעים בין 2 ל-12. זמינים מנועים עם יותר מ-12 קטבים, אך הם אינם בשימוש נפוץ.
המהירויות הסינכרוניות של המנועים תלויות ישירות במספר הקטבים כפי שניתן בביטוי הבא
מהירות סינכרונית של המנוע=(120×תדר)/(מספר הקטבים)
לכן, למהירות של מנוע 2 קוטבי המחובר למתח הראשי יש מהירות סינכרונית של 3000 סל"ד. עם העומס המדורג, מהירויות ההפעלה עשויות לרדת לכ-2900 סל"ד עקב החלקה ועומס.
במנועי שני מוטים, הרוטור מסתובב 1800 בחצי מהמחזור. לכן, במחזור אחד של המקור, הרוטור עושה מחזור אחד. כמות האנרגיה בשימוש נמוכה יחסית במנועי שני קוטבים, וגם המומנט הניתן נמוך.
4-קוטבי מנוע
מנוע המכיל ארבעה קטבים בסטטור (או שני זוגות של קטבים מגנטיים) בסדר מתחלף; N > S > N > S. המהירות הסינכרונית של מנוע ארבעה קוטבים המחובר לרשת החשמל היא 1500 סל"ד, שהם חצי מהמהירות של המנוע הדו-קוטבי.עם העומס המדורג, מהירויות ההפעלה יכולות לרדת לערך בסביבות 1450 RPM.
במנועי ארבעה מוטים, הרוטור עובר 900 עבור כל חצי מחזור. לכן, הרוטור משלים מחזור אחד לכל שני מחזורים של המקור. מכאן שכמות האנרגיה הנצרכת היא פי שניים מהכמות של מנוע 2 קוטבי ותיאורטית מספקת פי שניים מהמומנט.
מה ההבדל בין מנוע 2-קוטבי למנוע 4-קוטבי?
למנוע 2 קוטבים יש שני קטבים (או זוג בודד של קטבים מגנטיים) בעוד למנועי 4 קוטבים יש ארבעה קטבים מגנטיים בסדר מתחלף.
למנועי 2 קוטבים יש מהירות כפולה של מנוע 4 קוטבים.
רוטור של מנוע 2 הקוטבים משלים מחזור אחד לכל מחזור של המקור, בעוד הרוטור של מנוע 4 הקוטבים משלים רק חצי מחזור עבור כל מחזור בודד של המקור.
לכן, מנועי 4 קוטבים צורכים פי שניים מהאנרגיה של מנועי 2 קוטבים.
באופן תיאורטי, מנועי 4 קוטבים מספקים תפוקת עבודה כפולה מאשר מנועי 2 קוטבים.
