Różnica między silnikami synchronicznymi i asynchronicznymi

Silniki elektryczne są dwojakiego rodzaju - synchroniczne i asynchroniczne. Czym są oba?

Treść artykułu

• Co to jest silnik synchroniczny?
• Co to jest silnik indukcyjny?
• Porównanie
• Tabela

Co to jest silnik synchroniczny?

To synchroniczny w konstrukcji urządzenia zwykle przypisuje się silniki elektryczne, które działają na prąd przemienny i mają wirnik o częstotliwości rotacji pokrywającej się z częstotliwością rotacji pola magnetycznego.

Kluczowe elementy synchronicznego silnika elektrycznego:

1. Kotwica
2. induktor.

Pierwszy element urządzenia znajduje się na stojanie. Induktor jest umieszczony na wirniku, który jest oddzielony od stojana szczeliną powietrzną. Struktura kotwicy jest reprezentowana przez uzwojenie (jedno lub więcej). Prądy dostarczane do odpowiedniego elementu silnika tworzą pole magnetyczne obracające się z zadaną częstotliwością i oddziałujące z polem indukcyjnym. Cewka zawiera 2 bieguny - w postaci magnesów stałych.

Jednostka synchroniczna może działać w dwóch trybach:

• jako rzeczywisty silnik elektryczny;
• jak generator.

Pierwszy sposób działania polega na oddziaływaniu pola magnetycznego, które tworzy się w tworniku i pola, które tworzy się na biegunach cewki indukcyjnej. Silnik synchroniczny w trybie generatora działa na skutek indukcji elektromagnetycznej: podczas obrotu wirnika pole magnetyczne powstające na uzwojeniu oddziałuje z kolei z fazami uzwojenia na stojanie, powodując powstanie siły elektromotorycznej.

Co to jest silnik indukcyjny?

To asynchroniczny zwykle przypisuje się silniki elektryczne, w których prędkość obrotowa jednego z kluczowych elementów - wirnika - nie pokrywa się z prędkością obrotową pola magnetycznego utworzonego przez prąd występujący na uzwojeniu stojana. Asynchroniczne agregaty są czasami nazywane indukcją. Wynika to z faktu, że prąd jest indukowany w uzwojeniu wirnika pod wpływem pola magnetycznego stojana.

Konstrukcja silnika indukcyjnego obejmuje stojan i wirnik, które są oddzielone szczeliną powietrzną. Główne aktywne elementy urządzenia:

• uzwojenie;
• obwód magnetyczny.

Ważną rolę w działaniu silnika indukcyjnego odgrywają dodatkowe elementy konstrukcyjne, które zapewniają wytrzymałość, chłodzenie i stabilność urządzenia.

Porównanie

Główną różnicą między silnikiem synchronicznym a silnikiem asynchronicznym jest stosunek częstotliwości rotacji wirnika do pola magnetycznego. W agregacie pierwszego typu oba wskaźniki są takie same. W maszynie asynchronicznej - inaczej.

Można zauważyć, że silniki elektryczne drugiego typu są na ogół bardziej powszechne niż pierwszy. W tym przypadku jednostki asynchroniczne są najczęściej reprezentowane przez odmianę, w której zainstalowany jest wirnik klatkowy. Urządzenia te mają wiele głównych zalet w stosunku do silników elektrycznych innych kategorii. Mianowicie:

1. prostota konstrukcji, niezawodność;
2. stosunkowo niski koszt produkcji, eksploatacji;
3. możliwość działania przy użyciu istniejących zasobów sieciowych bez podłączania konwerterów.

Jednak maszyny indukcyjne klatkowe mają również szereg wad. Mianowicie:

• obecność małego początkowego momentu obrotowego;
• obecność dużego prądu rozruchowego;
• obniżony współczynnik mocy;
• niska sterowalność pod względem kontroli prędkości;
• zależność prędkości maksymalnej od częstotliwości sieci elektrycznej;
• moment elektromagnetyczny w rozważanych typach silników indukcyjnych charakteryzuje się dużą wrażliwością na spadek napięcia w sieci.

Z kolei jednostki synchroniczne mają również niezaprzeczalne zalety. Należą do nich:

• stosunkowo niska wrażliwość na spadki napięcia w sieci;
• stabilność obrotu niezależnie od obciążenia wirnika.

Silniki synchroniczne mają również wady:

• względna złożoność projektu;
• trudności z uruchomieniem wirnika.

Wymienione cechy działania jednostek synchronicznych i asynchronicznych sprawiają, że optymalne jest wykorzystanie tych pierwszych, jeżeli wymagana moc silnika w systemie (na przykład w ramach infrastruktury linii produkcyjnej) powinna wynosić około 100 kW lub więcej. W innych przypadkach stosowanie maszyn asynchronicznych z reguły staje się bardziej preferowane..

Po rozważeniu różnicy między silnikiem synchronicznym i asynchronicznym odzwierciedlamy wnioski w tabeli.

Tabela