Hoe verschillen inductiemotoren van synchrone motoren?

In dit artikel zullen we kijken naar de belangrijkste verschillen tussen synchrone elektromotoren en inductiemotoren, zodat iedereen die deze regels leest deze verschillen duidelijk kan begrijpen.

Asynchrone motoren zijn tegenwoordig meer verspreid, maar in sommige situaties zijn synchrone motoren geschikter, effectiever voor het oplossen van specifieke industriële en productieproblemen, dit zal hieronder worden besproken.

Laten we eerst eens in herinnering brengen wat een elektromotor is. Elektrische motor wordt een elektrische machine genoemd, ontworpen om elektrische energie om te zetten in mechanische rotatie-energie van de rotor en dient als aandrijving voor een mechanisme, bijvoorbeeld om een ​​kraan of een pomp aan te drijven.

Terug op school werd iedereen verteld en getoond hoe twee magneten afstoten van de polen met dezelfde naam, en van de tegenovergestelde polen - ze trekken aan. Het permanente magneten… Maar er zijn ook variabele magneten. Iedereen herinnert zich een tekening met een geleidend frame tussen de polen van een permanente magneet in de vorm van een hoefijzer.

Een horizontaal geplaatst frame zal, als er een gelijkstroom doorheen stroomt, het magnetische veld van een permanente magneet worden onder invloed van een paar krachten (Ampere sterkte) totdat een rechtopstaand evenwicht is bereikt.

Als er dan gelijkstroom in tegengestelde richting door het frame gaat, gaat het frame verder draaien. Door een dergelijke afwisselende voeding van het frame met gelijkstroom in de ene of andere richting wordt een continue rotatie van het frame bereikt. Het frame hier is een analoog van een variabele magneet.

Het bovenstaande voorbeeld met een roterend frame in zijn eenvoudigste vorm demonstreert het werkingsprincipe van een synchrone elektromotor. Elke rotorsynchrone motor heeft veldwikkelingen die worden gevoed met gelijkstroom die het magnetische veld van de rotor vormt. De stator van een synchrone elektromotor bevat een statorwikkeling die het magnetische veld van de stator vormt.

Wanneer wisselstroom wordt toegepast op de statorwikkeling, zal de rotor roteren met een frequentie die overeenkomt met de frequentie van de stroom in de statorwikkeling. De snelheid van de rotor zal synchroon zijn met de frequentie van de stroom van de statorwikkeling, daarom wordt zo'n elektromotor synchroon genoemd. Het magnetische veld van de rotor wordt gegenereerd door de stroom, niet geïnduceerd door het statorveld, zodat de synchrone motor in staat is om de synchrone nominale snelheid te behouden, ongeacht het belastingsvermogen, uiteraard binnen redelijke grenzen.

Een inductiemotor verschilt op zijn beurt van een synchrone motor. Als we ons de foto in het frame herinneren en het frame is gewoon kortgesloten, dan zal de stroom die in het frame wordt geïnduceerd terwijl de magneet rond het frame draait, een magnetisch veld op het frame creëren en zal het frame proberen de foto in te halen. magneet.

De snelheid van het frame onder mechanische belasting zal altijd lager zijn dan de snelheid van de magneet en daarom zal de frequentie niet synchroon zijn. Dit eenvoudige voorbeeld laat zien hoe een inductiemotor werkt.

In een asynchrone elektromotor wordt het roterende magnetische veld gevormd door een wisselstroom van de statorwikkeling die zich in zijn kanalen bevindt. De rotor van een typische inductiemotor heeft als zodanig geen wikkelingen, maar heeft in plaats daarvan kortgesloten staven (eekhoornrotor), zo'n rotor wordt een eekhoornrotor genoemd. Er zijn ook faserotor-inductiemotoren, waarbij de rotor wikkelingen bevat, waarvan de weerstand en stroom kunnen worden geregeld door een reostaat.

Dus wat is het belangrijkste verschil tussen inductiemotor en synchrone motor? Uiterlijk zijn ze vergelijkbaar, soms zal zelfs een specialist een synchrone elektromotor niet onderscheiden van een asynchrone door uiterlijke kenmerken. Het belangrijkste verschil zit hem in het ontwerp van de rotoren. De rotor van de inductiemotor wordt niet van stroom voorzien en de polen erop worden geïnduceerd door het magnetische veld van de stator.

De rotor van een synchroonmotor heeft een onafhankelijk aangedreven veldwikkeling. De stators van een synchrone en asynchrone motor zijn op dezelfde manier gerangschikt, de functie is in elk geval hetzelfde: een roterend magnetisch veld op de stator creëren.

De snelheid van een inductiemotor onder belasting blijft altijd achter bij de rotatie van het magnetische veld van de stator met de hoeveelheid slip, terwijl de snelheid van de synchrone motor qua frequentie gelijk is aan de "omwenteling" van het magnetische veld van de stator, dus als de snelheid constant moet zijn onder verschillende belastingen, kiest men bij voorkeur voor een synchrone motor, bijvoorbeeld in De guillotineschaaraandrijving is het meest geschikt voor zijn taak door een krachtige synchrone motor.

Het toepassingsgebied van asynchrone motoren is tegenwoordig erg breed. Dit zijn allerlei soorten machines, transportbanden, ventilatoren, pompen - al die apparatuur waarbij de belasting relatief stabiel is of de verlaging van de laadsnelheid niet essentieel is voor het werkproces.

Sommige compressoren en pompen vereisen een constant toerental bij elke belasting; synchrone motoren zijn op dergelijke apparatuur geïnstalleerd.

Synchrone motoren zijn duurder om te produceren dan asynchrone motoren, dus als er een keuze is en een lichte vermindering van de snelheid onder belasting niet kritisch is, krijgen ze een asynchrone motor.

Synchrone elektromotoren worden veel gebruikt in elektrische aandrijvingen die geen snelheidsregeling vereisen. In vergelijking met asynchrone motoren hebben ze een aantal voordelen:

• hoger rendement;

• de mogelijkheid om motoren met een laag toerental te produceren, wat het mogelijk maakt om tussenliggende versnellingen tussen de motor en de werkende machine achterwege te laten;

• motortoerental is niet afhankelijk van de asbelasting;

• de mogelijkheid om reactief vermogen te gebruiken als compensatie-apparaten.

Synchrone elektromotoren kunnen verbruikers en generatoren zijn reactief vermogen... De aard en waarde van het blindvermogen van een synchrone motor hangt af van de grootte van de stroom in de veldwikkeling. De afhankelijkheid van de stroom in de wikkeling die spanning levert aan het elektrische netwerk van de bekrachtigingsstroom wordt de U-vormige karakteristiek van een synchrone motor genoemd. Bij 100% belasting van de motoras is het cosinus phi is gelijk aan 1. In dit geval verbruikt de elektromotor geen reactief vermogen van het elektriciteitsnet. In dit geval heeft de stroom in de statorwikkeling een minimale waarde.