מדוע יש זרם ציר במנוע? כיצד למנוע ולשלוט בו?

זרם ציר הוא בעיה נפוצה ובלתי נמנעת עבור מנועים בעלי מתח גבוה ומנועים בעלי תדר משתנה. זרם ציר יכול לגרום נזק רב למערכת המיסבים של המנוע. מסיבה זו, יצרני מנועים רבים משתמשים במערכות מיסבים מבודדות או באמצעי מעקף כדי למנוע בעיות זרם ציר. יצירת זרם ציר נובעת ממעבר של שטף מגנטי משתנה בזמן דרך המעגל המורכב מציר המנוע, המיסבים ותא המיסבים, אשר יוצר מתח ציר על הציר ומייצר זרם כאשר המעגל מופעל. זוהי תופעה פיזיקלית של מתח נמוך וזרם גבוה הגורמת נזק רב למערכת המיסבים של המנוע ותהרוס את המיסבים תוך זמן קצר עקב שחיקה חשמלית. ניקוב ליבת המנוע הוא יריעה בצורת מניפה עם חריצים הממוקמים עם הבסיס. הליבה המפוצלת של מנוע גדול והאקסצנטריות של הרוטור הם גורמים מרכזיים ביצירת זרם ציר. לכן, זרם ציר הופך לבעיה העיקרית עבור מנועים גדולים.

על מנת להימנע מבעיית זרם הציר, יש לנקוט באמצעים הדרושים בבחירה ובתכנון של חלקים ורכיבים כדי לבטל תיאורטית את הגורמים היוצרים זרם ציר. מספר התפרים S על ההיקף נשלט ומותאם על ידי הקשר בין S למחלק המשותף הגדול ביותר t של מספר זוגות הקטבים של המנוע. כאשר S/t הוא מספר זוגי, התנאים ליצירת מתח ציר אינם מתקיימים, ומטבע הדברים לא יהיה זרם ציר; כאשר S/t הוא מספר אי זוגי, סביר מאוד שייווצר מתח ציר וזרם ציר. גם אם מנוע מסוג זה הוא מנוע תדר תעשייתי, יהיו בעיות זרם ציר. לכן, עבור מנועים גדולים, בדרך כלל ננקטים צעדים למניעת זרם ציר.

בנוסף, ההרמוניות מסדר גבוה של מנועים בתדר משתנה הן גם אחת הסיבות לזרם הציר. לא משנה כמה חזק מנוע התדר המשתנה, ייתכן שיהיה זרם ציר, ולכן מנועים רבים בתדר משתנה בעלי הספק קטן ישתמשו במיסבים מבודדים, בעוד שרוב המנועים בעלי ההספק הגבוה ישתמשו בכיסוי קצה מבודדים, או ינקטו באמצעי בידוד במיקום מיסב הציר; על מנת להבטיח תאימות של מנועים בתדר משתנה לחלקי מנוע בתדר תעשייתי רגילים, חלק מהיצרנים ינקטו באמצעי מעקף במיקום מכסה המיסב.