Rozdíl mezi synchronním motorem a indukčním motorem

Synchronní motor vs indukční motor
 

Indukční motory i synchronní motory jsou střídavé motory používané k přeměně elektrické energie na mechanickou energii.

Více o indukčních motorech

Na základě principů elektromagnetické indukce byly první indukční motory vynalezeny nezávisle na sobě Nikola Tesla (v roce 1883) a Galileo Ferraris (v roce 1885). Vzhledem ke své jednoduché konstrukci a robustnímu použití a nízkým nákladům na konstrukci a údržbu byly indukční motory volbou před mnoha dalšími střídavými motory pro těžká zařízení a stroje.

Konstrukce a montáž indukčního motoru jsou jednoduché. Dvě hlavní části indukčního motoru jsou stator a rotor. Stator v indukčním motoru je řada soustředných magnetických pólů (obvykle elektromagnetů) a rotor je řada uzavřených vinutí nebo hliníkových tyčí uspořádaných způsobem podobným veverkové kleci, odtud název rotoru veverkové klece. Hřídel pro dodávání produkovaného točivého momentu je osou rotoru. Rotor je umístěn uvnitř válcové dutiny statoru, ale není elektricky spojen s žádným vnějším obvodem. K přivádění proudu do rotoru se nepoužívá žádný komutátor nebo kartáče nebo jiný spojovací mechanismus.

Jako každý motor používá k otáčení rotoru magnetické síly. Spoje ve statorových cívkách jsou uspořádány tak, že na přesně opačné straně statorových cívek jsou vytvářeny protilehlé póly. V počáteční fázi se periodicky posouvají po obvodu magnetické póly. To vytváří změnu toku přes vinutí v rotoru a indukuje proud. Tento indukovaný proud generuje magnetické pole v rotorových vinutích a interakce mezi statorovým polem a indukovaným polem řídí motor.

Indukční motory jsou vyrobeny tak, aby fungovaly jak v jednofázovém, tak i ve vícefázovém proudu, druhý pro těžké stroje, které vyžadují velký točivý moment. Rychlost indukčních motorů může být regulována buď pomocí počtu magnetických pólů v pólu statoru nebo regulací frekvence vstupního zdroje energie. Skluz, který je měřítkem k určení točivého momentu motoru, ukazuje účinnost motoru. Zkratovaná rotorová vinutí mají malý odpor, což vede k velkému proudu indukovanému pro malý skluz v rotoru; proto vytváří velký točivý moment.

Při maximálním možném zatížení je u malých motorů skluz přibližně 4–6% a 1,5–2% u velkých motorů, proto se indukční motory považují za regulátory otáček a považují se za motory s konstantními otáčkami. Přesto je rotační rychlost rotoru pomalejší než frekvence zdroje vstupního výkonu.

Více o synchronním motoru

Synchronní motor je dalším hlavním typem střídavého motoru. Synchronní motor je konstruován tak, aby pracoval bez rozdílu rychlosti otáčení hřídele a frekvence proudu střídavého zdroje; doba rotace je integrálním násobkem střídavých cyklů.

Existují tři hlavní typy synchronních motorů; motory s permanentními magnety, hysterezní motory a reluktanční motory. Jako permanentní magnety na rotoru se používají permanentní magnety vyrobené z neodym-bor-železo, samarium-kobalt nebo ferit. Pohony s proměnnými otáčkami, kde je stator napájen z proměnné frekvence, je proměnné napětí hlavní aplikací motorů s permanentními magnety. Používají se v zařízeních, která vyžadují přesnou kontrolu rychlosti a polohy.

Hysterezní motory mají pevný hladký válcový rotor, který je odlit z magnetické „tvrdé“ kobaltové oceli s vysokou koercivitou. Tento materiál má širokou hysterezní smyčku, to znamená, že jakmile je magnetizován v daném směru, vyžaduje pro obrácení magnetizace velké reverzní magnetické pole v opačném směru. Výsledkem je, že hysterezní motor má úhel lag, který je nezávislý na rychlosti; vyvíjí konstantní točivý moment od spuštění do synchronní rychlosti. Proto je to samo-spouštěcí a pro její spuštění není třeba indukční vinutí.

Indukční motor vs synchronní motor

• Synchronní motory pracují při synchronních otáčkách (RPM = 120f / p), zatímco indukční motory pracují při nižších než synchronních otáčkách (RPM = 120f / p - prokluz) a skluz je téměř nulový při nulovém zatěžovacím momentu a skluz se zvyšuje se zatěžovacím momentem.

• Synchronní motory vyžadují stejnosměrný proud k vytvoření pole ve vinutí rotoru; asynchronní motory nejsou povinny dodávat proud do rotoru.

• Synchronní motory vyžadují k připojení rotoru ke zdroji energie prokluzovací kroužky a kartáče. Indukční motory nevyžadují kluzné kroužky.

• Synchronní motory vyžadují vinutí v rotoru, zatímco indukční motory jsou nejčastěji konstruovány s vodivými tyčemi v rotoru nebo používají zkratovaná vinutí k vytvoření „veverkové klece“.