Kako se indukcijski motorji razlikujejo od sinhronskih motorjev?

V tem članku si bomo ogledali glavne razlike med sinhronimi elektromotorji in indukcijskimi motorji, tako da bo vsakdo, ki bere te vrstice, jasno razumel te razlike.

Asinhroni motorji so danes bolj razširjeni, vendar so v nekaterih situacijah sinhroni motorji primernejši, učinkovitejši za reševanje specifičnih industrijskih in proizvodnih problemov, o tem bomo razpravljali v nadaljevanju.

Najprej se spomnimo, kaj je električni motor. Električni motor se imenuje električni stroj, zasnovan za pretvorbo električne energije v mehansko energijo vrtenja rotorja in služi kot pogon nekega mehanizma, na primer za pogon žerjava ali črpalke.

V šoli so vsem povedali in pokazali, kako se dva magneta odbijata od istoimenskih polov in od nasprotnih polov - privlačita. to trajni magneti… Obstajajo pa tudi variabilni magneti. Vsi se spomnijo risbe s prevodnim okvirjem, ki se nahaja med poloma trajnega magneta v obliki podkve.

Vodoravno nameščen okvir, če skozi njega teče enosmerni tok, postane magnetno polje trajnega magneta pod delovanjem para sil (Amperska moč), dokler ni doseženo pokončno ravnovesje.

Če teče enosmerni tok skozi okvir v nasprotni smeri, se bo okvir vrtel naprej. Zaradi takšnega izmeničnega napajanja okvirja z enosmernim tokom v eno ali drugo smer se doseže neprekinjeno vrtenje okvirja. Okvir tukaj je analog spremenljivega magneta.

Zgornji primer z vrtljivim okvirjem v najpreprostejši obliki prikazuje princip delovanja sinhronskega elektromotorja. Vsak rotorski sinhronski motor ima navitja polja, ki se napajajo z enosmernim tokom, ki tvori magnetno polje rotorja. Stator sinhronskega elektromotorja vsebuje statorsko navitje, ki tvori statorsko magnetno polje.

Ko na statorsko navitje deluje izmenični tok, se bo rotor vrtel s frekvenco, ki ustreza frekvenci toka v statorskem navitju. Hitrost rotorja bo sinhrona s frekvenco toka navitja statorja, zato se tak elektromotor imenuje sinhroni. Magnetno polje rotorja ustvarja tok, ne inducira ga statorsko polje, zato lahko sinhroni motor vzdržuje sinhrono nazivno vrtilno frekvenco ne glede na moč bremena, seveda v razumnih mejah.

Indukcijski motor se po drugi strani razlikuje od sinhronskega motorja. Če se spomnimo slike v okvirju in je okvir preprosto v kratkem stiku, potem ko se magnet vrti okoli okvirja, bo tok, induciran v okvirju, ustvaril magnetno polje na okvirju in okvir bo poskušal dohiteti magnet.

Hitrost okvirja pod mehansko obremenitvijo bo vedno manjša od hitrosti magneta in zato frekvenca ne bo sinhrona. Ta preprost primer prikazuje, kako deluje indukcijski motor.

V asinhronem elektromotorju vrtljivo magnetno polje tvori izmenični tok navitja statorja, ki se nahaja v njegovih kanalih. Rotor tipičnega indukcijskega motorja nima navitij kot takih, temveč ima kratkostične palice (veveričji rotor), tak rotor se imenuje veveričji rotor. Obstajajo tudi indukcijski motorji s faznim rotorjem, kjer rotor vsebuje navitja, katerih upor in tok je mogoče krmiliti z reostatom.

Kakšna je torej glavna razlika med indukcijskim motorjem in sinhronim motorjem? Navzven so podobni, včasih celo strokovnjak ne bo razlikoval sinhronskega elektromotorja od asinhronega po zunanjih značilnostih. Glavna razlika je v zasnovi rotorjev. Rotor indukcijskega motorja ni napajan s tokom, poli na njem pa inducira magnetno polje statorja.

Rotor sinhronskega motorja ima neodvisno gnano navitje. Statorji sinhronega in asinhronega motorja so razporejeni na enak način, funkcija je v vsakem primeru enaka - ustvariti vrtljivo magnetno polje na statorju.

Hitrost indukcijskega motorja pod obremenitvijo vedno zaostaja za vrtenjem magnetnega polja statorja za količino zdrsa, medtem ko je hitrost sinhronskega motorja po frekvenci enaka "obratu" magnetnega polja statorja, torej, če Hitrost mora biti konstantna pri različnih obremenitvah, je bolje izbrati sinhronski motor, na primer v Giljotinski pogon škarij je za svojo nalogo najprimernejši močan sinhronski motor.

Področje uporabe asinhronih motorjev je danes zelo široko. To so vse vrste strojev, transporterji, ventilatorji, črpalke — vsa tista oprema, kjer je obremenitev razmeroma stabilna ali zmanjšanje hitrosti obremenitve ni kritično za delovni proces.

Nekateri kompresorji in črpalke zahtevajo stalno hitrost pri kateri koli obremenitvi; na takšni opremi so nameščeni sinhroni motorji.

Sinhroni motorji so dražji za proizvodnjo kot asinhroni motorji, zato, če obstaja izbira in rahlo zmanjšanje hitrosti pod obremenitvijo ni kritično, pridobijo asinhronski motor.

Sinhroni elektromotorji se pogosto uporabljajo v električnih pogonih, ki ne zahtevajo krmiljenja hitrosti. V primerjavi z asinhronimi motorji imajo številne prednosti:

• večja učinkovitost;

• možnost izdelave motorjev z nizko hitrostjo vrtenja, kar omogoča opustitev vmesnih prestav med motorjem in delovnim strojem;

• hitrost motorja ni odvisna od njegove obremenitve gredi;

• možnost uporabe reaktivne moči kot kompenzacijske naprave.

Sinhroni elektromotorji so lahko porabniki in generatorji reaktivna moč... Narava in vrednost jalove moči sinhronskega motorja je odvisna od velikosti toka v navitju polja. Odvisnost toka v navitju, ki napaja napetost v električnem omrežju, od vzbujalnega toka se imenuje U-oblika sinhronskega motorja. Pri 100% obremenitvi gredi motorja je kosinus phi je enak 1. V tem primeru elektromotor ne porablja jalove moči iz električnega omrežja. V tem primeru ima tok v navitju statorja minimalno vrednost.