Чим відрізняється синхронний двигун від асинхронного?
Відео: Синхронні двигуни, Принцип дії і асинхронний пуск синхронного двигуна
Електродвигуни бувають двох основних типів - синхронні і асинхронні. Що являють собою ті і інші? Чим відрізняється синхронний двигун від асинхронного?
- Що являє собою синхронний двигун?
- Що являє собою асинхронний електродвигун?
- Різниця між синхронним і асинхронним двигуном
- Порівняльна таблиця
Що являє собою синхронний двигун?
До синхронним прийнято відносити електродвигуни, які функціонують на змінному струмі і мають ротор з частотою обертання, що збігається з частотою обертів магнітного поля в конструкції агрегату.
Ключові елементи синхронного електродвигуна:
- якір;
- індуктор.
Перший елемент агрегату розташовується на статорі. Індуктор розміщується на роторі, який відділений від статора повітряним прошарком. Структура якоря представлена обмоткою (одна чи кілька). Токи, які подаються до відповідного елемент двигуна, формують магнітне поле, що обертається із заданою частотою і взаємодіє з полем індуктора. Індуктор включає 2 полюса - у вигляді постійних магнітів.
Синхронний агрегат може функціонувати в двох режимах:
- як власне електродвигун;
- як генератор.
Перший режим роботи передбачає взаємодію магнітного поля, що формується на якорі, і поля, яке утворюється на полюсах індуктора. Синхронний двигун в режимі генератора функціонує за рахунок електромагнітної індукції: в процесі обертання ротора магнітне поле, яке формується на обмотці, по черзі взаємодіє з фазами обмотки на статорі, внаслідок чого утворюється електрорушійна сила.
Що являє собою асинхронний електродвигун?
До асинхронним прийнято відносити електродвигуни, в яких частота обертання одного з ключових елементів - ротора - не збігається з частотою обертів магнітного поля, що формується струмом, який виникає на обмотці статора. Асинхронні агрегати іноді іменуються індукційними. Це обумовлено тим, що в обмотці ротора здійснюється індукування струму при впливі магнітного поля статора.
У конструкції асинхронного електродвигуна присутні статор і ротор, які розділені повітряним прошарком. Основні активні елементи агрегату:
- обмотка;
- муздрамтеатр.
Важливу роль у функціонуванні асинхронного двигуна грають додаткові конструктивні елементи, які забезпечують міцність, охолодження і стійкість роботи агрегату.
Різниця між синхронним і асинхронним двигуном
Головна відмінність синхронного двигуна від асинхронного полягає в співвідношенні величини частот обертання ротора і магнітного поля. В агрегаті першого типу обидва показники однакові. У асинхронної машині - різні.
Можна відзначити, що електродвигуни другого типу в цілому більш поширені, ніж перші. При цьому асинхронні агрегати найчастіше представлені в різновиди, в якій інстальований короткозамкнений ротор. Дані пристрої мають ряд найважливіших переваг перед електродвигунами інших категорій. А саме:
- простота конструкції, надійність;
- відносно невисока собівартість виробництва, експлуатації;
- здатність функціонування при залученні наявних ресурсів мережі без підключення перетворювачів.
Разом з тим асинхронні машини з короткозамкненим ротором мають і низку недоліків. А саме:
- наявність малого пускового моменту;
- наявність великої пускового струму;
- знижений коефіцієнт потужності;
- низька керованість з точки зору регулювання швидкості;
- залежність максимальної швидкості від частоти електричної мережі;
- електромагнітний момент в асинхронних двигунах розглянутого типу характеризується сильною чутливістю до зниження напруги в мережі.
У свою чергу, у синхронних агрегатів також є незаперечні переваги. До таких можна віднести:
- відносно невисоку чутливість до перепадів напруги в мережі;
- стабільність обертання незалежно від навантаження на ротор.
Відео: як працює асинхронний двигун
Є у синхронних двигунів і недоліки:
- відносна складність конструкції;
- складність запуску ротора в хід.
Зазначені особливості роботи синхронних і асинхронних агрегатів роблять оптимальним використання перших в разі, якщо необхідна потужність двигуна в системі (наприклад, як частини інфраструктури фабричної лінії) повинна становити близько 100 кВт і більше. В інших випадках залучення асинхронних машин, як правило, стає більш привабливим.
Розглянувши, в чому різниця між синхронним і асинхронним двигуном, відобразимо висновки в таблиці.
Порівняльна таблиця
| синхронний двигун | Асинхронний двигун |
| Обертання ротора і магнітного поля в синхронних двигунах здійснюється з однаковою частотою | Обертання ротора і магнітного поля в асинхронних агрегатах здійснюється з різною частотою |
| Має часто більш складну конструкцію | Зазвичай має менш складну конструкцію |
| Оптимальний при необхідній потужності в 100 кВт і вище | Оптимальний при необхідній потужності менше 100 кВт |
