Разница между синхронным двигателем и асинхронным двигателем

Синхронный двигатель против асинхронного двигателя
 

Как асинхронные, так и синхронные двигатели являются двигателями переменного тока, используемыми для преобразования электрической энергии в механическую..

Подробнее об асинхронных двигателях

Основываясь на принципах электромагнитной индукции, первые асинхронные двигатели были изобретены Никола Тесла (в 1883 году) и Галилео Феррари (в 1885 году) независимо друг от друга. Из-за своей простой конструкции и прочного использования и низких затрат на строительство и обслуживание асинхронные двигатели были выбором по сравнению со многими другими двигателями переменного тока для тяжелой техники и оборудования..

Конструкция и сборка асинхронного двигателя просты. Двумя основными частями асинхронного двигателя являются статор и ротор. Статор в асинхронном двигателе представляет собой серию концентрических магнитных полюсов (обычно электромагнитов), а ротор представляет собой серию замкнутых обмоток или алюминиевых стержней, расположенных аналогично короткозамкнутому каркасу, отсюда и название короткозамкнутого ротора. Вал для обеспечения создаваемого крутящего момента проходит через ось ротора. Ротор расположен внутри цилиндрической полости статора, но электрически не связан с какой-либо внешней цепью. Никакой коммутатор или щетки, или другой соединительный механизм не используется для подачи тока на ротор.

Как и любой двигатель, он использует магнитные силы для вращения ротора. Соединения в катушках статора расположены таким образом, что противоположные полюсы образуются на точно противоположной стороне катушек статора. На начальном этапе магнитные полюса создаются периодически перемещаясь по периметру. Это создает изменение потока через обмотки в роторе и вызывает ток. Этот индуцированный ток генерирует магнитное поле в обмотках ротора, а взаимодействие между полем статора и индуцированным полем приводит в движение двигатель.

Асинхронные двигатели предназначены для работы как с однофазным, так и с многофазным током, последний для тяжелых машин, требующих большого крутящего момента. Скорость асинхронных двигателей можно контролировать, используя количество магнитных полюсов в полюсе статора или регулируя частоту источника входного питания. Скольжение, которое является мерой для определения крутящего момента двигателя, дает представление об эффективности двигателя. Короткозамкнутые обмотки ротора имеют небольшое сопротивление, что приводит к большому току, индуцированному для небольшого скольжения в роторе; следовательно, он производит большой крутящий момент.

При максимально возможных условиях нагрузки проскальзывание для небольших двигателей составляет около 4-6%, а для больших двигателей - 1,5-2%, следовательно, асинхронные двигатели считаются регулирующими скорость и считаются двигателями с постоянной скоростью. Тем не менее, скорость вращения ротора ниже, чем частота источника питания..

Подробнее о синхронном двигателе

Синхронный двигатель является другим основным типом двигателя переменного тока. Синхронный двигатель предназначен для работы без какой-либо разницы в скорости вращения вала и частоте источника переменного тока; период вращения является целым кратным циклов переменного тока.

Существует три основных типа синхронных двигателей; двигатели с постоянными магнитами, гистерезисные двигатели и реактивные двигатели. В качестве постоянных магнитов на роторе используются постоянные магниты из неодима-бора-железа, самария-кобальта или феррита. Приводы с регулируемой частотой вращения, где статор питается от переменной частоты, переменного напряжения является основным применением двигателей с постоянными магнитами. Они используются в устройствах, которые требуют точного контроля скорости и положения.

Гистерезисные двигатели имеют сплошной гладкий цилиндрический ротор, отлитый из магнитной «твердой» кобальтовой стали с высокой коэрцитивной силой. Этот материал имеет широкую петлю гистерезиса, то есть, когда он намагничен в заданном направлении, ему требуется большое обратное магнитное поле в противоположном направлении, чтобы обратить намагниченность. В результате двигатель гистерезиса имеет угол запаздывания δ, который не зависит от скорости; он развивает постоянный крутящий момент от запуска до синхронной скорости. Следовательно, он запускается самостоятельно и не требует индукционной обмотки для его запуска..

Асинхронный двигатель против синхронного двигателя

• Синхронные двигатели работают с синхронной скоростью (об / мин = 120f / p), тогда как асинхронные двигатели работают с меньшей, чем синхронная скорость (об / мин = 120f / p - скольжение), и скольжение практически равно нулю при нулевом моменте нагрузки, и скольжение увеличивается с моментом нагрузки.

• Синхронные двигатели требуют постоянного тока для создания поля в обмотках ротора; асинхронные двигатели не обязаны подавать ток на ротор.

• Для синхронных двигателей требуются контактные кольца и щетки для подключения ротора к источнику питания. Асинхронные двигатели не требуют контактных колец.

• Синхронным двигателям требуются обмотки в роторе, в то время как асинхронные двигатели чаще всего изготавливаются с токопроводящими шинами в роторе или используют короткозамкнутые обмотки для формирования «короткозамкнутого каркаса».