Prin ce diferă motoarele cu inducție de motoarele sincrone?

În acest articol, ne vom uita la principalele diferențe dintre motoarele electrice sincrone și motoarele cu inducție, astfel încât oricine citește aceste rânduri să poată înțelege clar aceste diferențe.

Motoare asincrone sunt mai răspândite astăzi, dar în unele situații motoarele sincrone sunt mai potrivite, mai eficiente pentru rezolvarea problemelor specifice industriale și de producție, despre asta vom discuta mai jos.

În primul rând, să ne amintim ce este un motor electric. Motor electric se numește o mașină electrică, concepută pentru a converti energia electrică în energie mecanică de rotație a rotorului și servește drept antrenare pentru un mecanism, de exemplu, pentru a conduce o macara sau o pompă.

Înapoi la școală, tuturor li s-a spus și a fost arătat cum doi magneți se resping de la polii cu același nume și de la polii opuși - se atrag. aceasta magneți permanenți… Dar există și magneți variabili. Toată lumea își amintește un desen cu un cadru conductor situat între polii unui magnet permanent în formă de potcoavă.

Un cadru situat orizontal, dacă trece un curent continuu prin el, va deveni câmpul magnetic al unui magnet permanent sub acțiunea unei perechi de forțe (Puterea de amperi) până la atingerea unui echilibru vertical.

Dacă apoi trece un curent continuu prin cadru în direcția opusă, cadrul se va roti în continuare. Ca urmare a unei astfel de alimentare alternativă a cadrului cu curent continuu într-o direcție sau alta, se realizează o rotație continuă a cadrului. Cadrul de aici este un analog al unui magnet variabil.

Exemplul de mai sus cu un cadru rotativ în forma sa cea mai simplă demonstrează principiul de funcționare a unui motor electric sincron. Fiecare motor sincron cu rotor are înfășurări de câmp care sunt alimentate cu curent continuu care formează câmpul magnetic al rotorului. Statorul unui motor electric sincron conține o înfășurare a statorului care formează câmpul magnetic al statorului.

Când se aplică curent alternativ în înfășurarea statorului, rotorul se va roti la o frecvență corespunzătoare frecvenței curentului din înfășurarea statorului. Viteza rotorului va fi sincronă cu frecvența curentului înfășurării statorului, motiv pentru care un astfel de motor electric se numește sincron. Câmpul magnetic al rotorului este generat de curent, nu indus de câmpul statorului, astfel încât motorul sincron este capabil să mențină viteza nominală sincronă indiferent de puterea de sarcină, bineînțeles în limite rezonabile.

Un motor cu inducție, la rândul său, diferă de un motor sincron. Dacă ne amintim poza din cadru și cadrul este pur și simplu scurtcircuitat, atunci când magnetul se rotește în jurul cadrului, curentul indus în cadru va crea un câmp magnetic pe cadru și cadrul va încerca să ajungă din urmă cu magnet.

Viteza cadrului sub sarcină mecanică va fi întotdeauna mai mică decât viteza magnetului și, prin urmare, frecvența nu va fi sincronă. Acest exemplu simplu demonstrează cum funcționează un motor cu inducție.

Într-un motor electric asincron, câmpul magnetic rotativ este format de un curent alternativ al înfășurării statorului situat în canalele sale. Rotorul unui motor cu inducție tipic nu are înfășurări ca atare, în schimb are bare scurtcircuitate (rotor veveriță), un astfel de rotor se numește rotor veveriță. Există și motoare cu inducție cu rotor de fază, în care rotorul conține înfășurări, rezistența și curentul în care pot fi controlate de un reostat.

Deci, care este principala diferență dintre motorul cu inducție și motorul sincron? În exterior, sunt similare, uneori chiar și un specialist nu va distinge un motor electric sincron de unul asincron prin caracteristicile externe. Principala diferență constă în designul rotoarelor. Rotorul motorului cu inducție nu este alimentat cu curent, iar polii de pe acesta sunt induși de câmpul magnetic al statorului.

Rotorul unui motor sincron are o înfășurare de câmp actionată independent. Statoarele unui motor sincron și asincron sunt aranjate în același mod, funcția în fiecare caz este aceeași - de a crea un câmp magnetic rotativ pe stator.

Viteza unui motor cu inducție sub sarcină rămâne întotdeauna în urmă față de rotația câmpului magnetic al statorului cu cantitatea de alunecare, în timp ce viteza motorului sincron este egală ca frecvență cu „revoluția” câmpului magnetic al statorului, prin urmare, dacă Viteza trebuie să fie constantă sub sarcini diferite, este de preferat să alegeți un motor sincron, de exemplu în Motorul de forfecare ghilotină este cel mai potrivit pentru sarcina sa printr-un motor sincron puternic.

Domeniul de aplicare al motoarelor asincrone astăzi este foarte larg. Acestea sunt tot felul de mașini, transportoare, ventilatoare, pompe - toate acele echipamente în care sarcina este relativ stabilă sau reducerea vitezei de sarcină nu este esențială pentru procesul de lucru.

Unele compresoare și pompe necesită viteză constantă la orice sarcină; pe astfel de echipamente sunt instalate motoare sincrone.

Motoarele sincrone sunt mai scumpe de fabricat decât motoarele asincrone, așa că dacă există o alegere și o ușoară reducere a vitezei sub sarcină nu este critică, acestea dobândesc un motor asincron.

Motoarele electrice sincrone sunt utilizate pe scară largă în acționările electrice care nu necesită controlul vitezei. În comparație cu motoarele asincrone, acestea au o serie de avantaje:

• eficiență mai mare;

• posibilitatea de a produce motoare cu turație redusă, ceea ce face posibilă abandonarea treptelor de viteză intermediare între motor și mașina de lucru;

• turația motorului nu depinde de sarcina pe arbore;

• posibilitatea utilizării puterii reactive ca dispozitive de compensare.

Motoarele electrice sincrone pot fi consumatori și generatoare putere reactiva... Natura și valoarea puterii reactive a unui motor sincron depind de mărimea curentului din înfășurarea câmpului. Dependența curentului din înfășurarea tensiunii de alimentare a rețelei electrice de curentul de excitație se numește caracteristica în formă de U a unui motor sincron. La sarcina axului motorului 100%, este cosinus phi este egal cu 1. În acest caz, motorul electric nu consumă putere reactivă din rețeaua electrică. În acest caz, curentul din înfășurarea statorului are o valoare minimă.