Різниця між синхронним двигуном та індукційним двигуном

Синхронний двигун проти індукційного двигуна
 

І індукційні, і синхронні двигуни - це двигуни змінного струму, які використовуються для перетворення електричної енергії в механічну.

Детальніше про індукційні двигуни

На основі принципів електромагнітної індукції перші індукційні двигуни були винайдені Нікола Тесла (у 1883 р.) Та Галілео Ферраріс (у 1885 р.) Незалежно. Через свою просту конструкцію та міцне використання та низькі витрати на будівництво та обслуговування індукційні двигуни були вибором для багатьох інших двигунів змінного струму для важкого обладнання та техніки.

Конструкція та монтаж індукційного двигуна прості. Дві основні частини індукційного двигуна - це статор, і ротор. Статор в індукційному двигуні - це ряд концентричних магнітних полюсів (зазвичай електромагнітів), а ротор - це ряд замкнених обмоток, або алюмінієвих стрижнів, розташованих таким чином, як клітина білки, звідси і назва ротора клітки білки. Вал для передачі виробленого крутного моменту - через вісь ротора. Ротор розміщується всередині циліндричної порожнини статора, але електрично не підключений до жодного зовнішнього ланцюга. Не застосовується комутатор, щітки чи інший з'єднувальний механізм для подачі струму на ротор.

Як і будь-який двигун, він використовує магнітні сили для обертання ротора. З'єднання в котушках статора розташовані таким чином, що протилежні полюси створюються на точно протилежній стороні котушок статора. На етапі пуску магнітні полюси створюються періодично зміщуючись по периметру. Це створює зміну потоку через обмотки в роторі та індукує струм. Цей індукований струм породжує магнітне поле в обмотках ротора, а взаємодія між статорним полем та індукованим полем приводить в рух двигун.

Індукційні двигуни призначені для роботи як в однофазному, так і в багатофазному струмі, останній для важких машин, які потребують великого крутного моменту. Швидкістю індукційних двигунів можна керувати, використовуючи чисельність магнітних полюсів у полюсі статора, або регулюючи частоту вхідного джерела живлення. Ковзання, яке є мірою для визначення крутного моменту мотора, вказує на ефективність двигуна. Обмотки короткого замикання ротора мають невеликий опір, що призводить до великого струму, що викликається невеликим ковзанням у роторі; тому він створює великий крутний момент.

При максимально можливих умовах навантаження для малих двигунів ковзання становить приблизно 4-6% і 1,5-2% для великих двигунів, отже, індукційні двигуни вважаються такими, що мають регулювання швидкості і вважаються двигунами постійної швидкості. Однак швидкість обертання ротора повільніше, ніж частота вхідного джерела живлення.

Детальніше про синхронний двигун

Синхронний двигун - це інший основний тип двигуна змінного струму. Синхронний двигун призначений для роботи без різниці в швидкості обертання вала і частоті струму джерела змінного струму; період обертання є інтегральним кратним циклів змінного струму.

Існує три основні типи синхронних двигунів; постійні магнітні двигуни, гістерезисні двигуни та мотори небажання. Постійні магніти, виготовлені з неодимо-борного заліза, самарій-кобальту або фериту, використовуються як постійні магніти на роторі. Приводи зі змінною швидкістю, де статор подається від змінної частоти змінної напруги - це головне застосування двигунів постійного магніту. Вони використовуються на пристроях, які потребують точного контролю швидкості та положення.

Двигуни гістерезису мають суцільний гладкий циліндричний ротор, який литий з висококоректної магнітної «твердої» сталі кобальту. Цей матеріал має широку петлю гістерезису, тобто коли він намагнічується в заданому напрямку, йому потрібно велике зворотне магнітне поле у ​​зворотному напрямку, щоб повернути намагніченість. В результаті мотор гістерезису має кут відставання δ, який не залежить від швидкості; він розвиває постійний крутний момент від запуску до синхронної швидкості. Отже, він самозапускається і для його запуску не потрібна індукційна обмотка.

Індукційний мотор проти синхронного двигуна

• Синхронні двигуни працюють із синхронною швидкістю (RPM = 120f / p), тоді як індукційні двигуни працюють із меншою ніж синхронною швидкістю (RPM = 120f / p - ковзання), а ковзання майже дорівнює нулю при нульовому моменті навантаження, а ковзання збільшується зі збільшенням крутного моменту навантаження.

• Синхронним двигунам потрібен постійний струм для створення поля в обмотках ротора; індукційні двигуни не потрібні для подачі якогось струму в ротор.

• Для синхронних двигунів потрібні ковзаючі кільця та щітки для підключення ротора до джерела живлення. Індукційні двигуни не потребують ковзання.

• Синхронні двигуни потребують обмоток у роторі, тоді як індукційні двигуни найчастіше споруджуються із проводячими брусками в роторі або використовують обмотки короткого замикання для формування «клітки білки».