Forskellen mellem synkronmotor og induktionsmotor

Synkronmotor vs induktionsmotor
 

Både induktionsmotorer og synkronmotorer er vekselstrømsmotorer, der bruges til at konvertere elektrisk energi til mekanisk energi.

Mere om induktionsmotorer

Baseret på principperne for elektromagnetisk induktion blev de første induktionsmotorer opfundet af Nikola Tesla (i 1883) og Galileo Ferraris (i 1885), uafhængigt. På grund af sin enkle konstruktion og robuste anvendelse og lave bygge- og vedligeholdelsesomkostninger var induktionsmotorer valget i forhold til mange andre vekselstrømsmotorer til tungt udstyr og maskiner.

Konstruktion og samling af induktionsmotoren er enkel. De to hoveddele af induktionsmotoren er statoren og rotoren. Stator i induktionsmotoren er en række koncentriske magnetiske poler (normalt elektromagneter), og rotoren er en serie af lukkede viklinger eller aluminiumsstænger arrangeret på en måde, der ligner et egernskur, deraf navnet ekornburrotor. Skaftet til levering af det producerede drejningsmoment er gennem rotorens akse. Rotoren er placeret i statorens cylindriske hulrum, men ikke elektrisk forbundet til noget eksternt kredsløb. Ingen kommutator eller børster eller anden forbindelsesmekanisme bruges til at tilføre strøm til rotoren.

Som enhver motor bruger den magnetiske kræfter til at rotere rotoren. Forbindelserne i statorspiralerne er arrangeret på en sådan måde, at modsatte poler genereres på den nøjagtige modsatte side af statorspiralerne. I opstartfasen oprettes magnetiske poler på en periodisk skiftende måde langs omkredsen. Dette skaber en ændring i fluxen over viklingerne i rotoren og inducerer en strøm. Denne inducerede strøm genererer et magnetfelt i rotorviklingerne, og samspillet mellem statorfeltet og det inducerede felt driver motoren.

Induktionsmotorer er fremstillet til at fungere i både enkelt- og polyfasestrømme, sidstnævnte til tunge maskiner, der kræver et stort drejningsmoment. Hastigheden på induktionsmotorerne kan styres ved enten at bruge antallet af magnetiske poler i statorpolen eller regulere frekvensen af ​​indgangseffektkilden. Slippen, som er et mål for at bestemme motorens drejningsmoment, giver en indikation af motorens effektivitet. De kortsluttede rotorviklinger har lille modstand, hvilket resulterer i en stor strøm induceret til lille slip i rotoren; derfor producerer det et stort drejningsmoment.

Ved de maksimale mulige belastningsbetingelser er slip for små motorer ca. 4-6% og 1,5-2% for store motorer, hvorfor induktionsmotorer anses for at have en hastighedsregulering og betragtes som motorer med konstant hastighed. Alligevel er rotorens omdrejningshastighed langsommere end indgangseffektkildefrekvensen.

Mere om synkronmotor

Synkronmotor er den anden vigtigste type vekselstrømsmotor. Synkronmotor er designet til at fungere uden nogen forskel i rotationshastigheden for skaftet og frekvensen af ​​vekselstrømskildestrømmen; rotationsperioden er et integreret multiplum af AC-cyklusser.

Der er tre hovedtyper af synkronmotorer; permanentmagnetmotorer, hysteresemotorer og modstandsmotorer. Permanente magneter fremstillet af neodym-borjern, samarium-kobolt eller ferrit bruges som permanente magneter på rotoren. Drev med variabel hastighed, hvor statoren leveres fra en variabel frekvens, variabel spænding er hovedanvendelsen af ​​permanente magnetmotorer. Disse bruges i enheder, der har brug for præcis hastighed og positionskontrol.

Hysteresemotorerne har en solid, glat cylindrisk rotor, der er støbt af et magnetisk ”hårdt” koboltstål med højt koercivitet. Dette materiale har en bred hysteresesløjfe, det vil sige, at når det først er magnetiseret i en given retning, kræver det et stort omvendt magnetfelt i den modsatte retning for at vende magnetiseringen. Som et resultat har hysteresemotoren en forsinkelsesvinkel δ, som er uafhængig af hastigheden; det udvikler konstant drejningsmoment fra opstart til synkron hastighed. Derfor er det selvstartende og har ikke brug for en induktionsvikling for at starte den.

Induktionsmotor vs synkronmotor

• Synkronmotorer arbejder med synkron hastighed (RPM = 120f / p), mens induktionsmotorer kører med mindre end synkronhastighed (RPM = 120f / p - slip), og slip er næsten nul ved nulbelastningsmoment, og slipet øges med belastningsmomentet.

• Synkronmotorer kræver jævnstrøm for at skabe felt i rotorviklingerne; induktionsmotorer er ikke påkrævet for at levere nogen strøm til rotoren.

• Synkronmotorer kræver slipringe og børster for at forbinde rotoren til strømforsyningen. Induktionsmotorer kræver ikke slipringe.

• Synkronmotorer kræver viklinger i rotoren, mens induktionsmotorer oftest er konstrueret med ledningsstænger i rotoren eller bruger kortsluttede viklinger til at danne et "egernskur."