Синхронный и асинхронный двигатель: отличия, принцип работы, использование
Классификация двигателей основывается на разных параметрах. По одному из них, различают синхронный и асинхронный двигатель. Отличия приборов, общая характеристика и принцип работы описаны в статье.
Синхронный двигатель
Этот тип двигателя способен работать одновременно и в качестве генератора, и как, собственно, двигатель. Его устройство сродни синхронному генератору. Характерной особенностью двигателя является неизменяемая частота роторного вращения от нагрузки.
Эти виды двигателей широко применяются во многих сферах, например, для электрических проводов, которым необходима постоянная скорость.
Принцип работы синхронного двигателя
В основу его функционирования положено взаимодействие вращающегося магнитного поля якоря и магнитных полей индукторных полюсов. Обычно якорь находится в статоре, а индуктор распологается в роторе. Для мощных моторов используются электрические магниты для полюсов, а для слабых — постоянные.
Принцип работы синхронного двигателя включает в себя (кратковременно) и асинхронный режим, который обычно применяют для разгона до необходимой (то есть номинальной) скорости вращения. В это время индукторные обмотки замыкаются накоротко или посредством реостата. После достижения необходимой скорости индуктор начинают питать постоянным током.
Преимущества и недостатки
Основными минусами этого вида двигателя являются:
- необходимость питания обмотки постоянным током;
- сложность запуска;
- скользящий контакт.
Большинство генераторов, где бы они ни использовались, являются синхронными. Преимуществами таких двигателей в целом являются:
- самая высокая надежность;
- самый большой коэффициент полезного действия;
- простота обслуживания.
Асинхронный двигатель
Данный вид устройста представляет механизм, направленный на трансформацию электрической энергии переменного тока в механическую. Из самого названия «асинхронный» можно сделать вывод, что речь идет о неодновременном процессе.
И действительно, частота вращения магнитного поля статора здесь выше роторной всегда.
Такое устройство состоит из статора цилиндрической формы и ротора, в зависимости от вида которого асинхронные двигатели короткозамкнутые могут быть и с фазным ротором.
Принцип действия
Работа двигателя осуществляется на основе взаимодействия магнитного статорного поля и наводящихся этим же полем токов в роторе. Вращающий момент появляется тогда, когда имеется разность частоты вращения полей.
Резюмируем теперь, чем отличается синхронный двигатель от асинхронного. Чем объясняется широкое применение одного типа и ограниченное — другого?
Синхронный и асинхронный двигатель: отличия
Отличие работы двигателей — в роторе. У синхронного типа он заключается в постоянном или электрическом магните. Благодаря притягиванию разноименных полюсов вращающееся поле статора влечет и магнитный ротор. Их скорость получается одинаковой. Отсюда и название — синхронный.
В нем можно добиться, в отличие от асинхронного, даже опережения напряжения по фазам.
Тогда устройство, подобно батареям конденсатора, может применяться для увеличения мощности.
Асинхронные двигатели, в свою очередь, просты и надежны, но их недостатком является трудность регулировки частоты вращения. Для реверсирования трехфазного асинхронного двигателя (то есть изменения направления его вращения в противоположную сторону) меняют расположение двух фаз или двух линейных проводов, приближающихся к обмотке статора.
Если рассматривать частоту вращения, то имеют и здесь синхронный и асинхронный двигатель отличия. В синхронном типе этот показатель является постоянным, в отличие от асинхронного. Поэтому первый используют там, где необходима постоянная скорость и полная управляемость, например, в насосах, вентиляторах и компрессорах.
Выявить на том или ином устройстве наличие рассматриваемых типов приборов очень просто. На асинхронном двигателе будет не круглое число оборотов (например, девятьсот тридцать в минуту), в то время как на синхронном — круглое (например, тысяча оборотов в минуту).
И те, и другие моторы управляются достаточно сложно. Синхронный тип имеет жесткую характеристику механики: при любой меняющейся нагрузке на вал мотора частота вращения будет одной и той же. При этом нагрузка, конечно, должна меняться с учетом того, чтобы двигатель способен ее выдержать, иначе это приведет к поломке механизма.
Так устроен синхронный и асинхронный двигатель. Отличия обоих видов обуславливают сферу их использования, когда один вид справляется с задачей оптимальным образом, для другого это будет проблематичным. В то же время можно встретить и комбинированные механизмы.
Статьи — Омек Моторс
Статьи
Вибрация в электродвигателе, как правило, возникает по причине неуравновешенности вращающихся элементов. Причины повышенной вибрации электродвигателя различны. В ряде случаев повышенная вибрация может появляться из-за имеющейся погрешности в центровке сопрягаемых валов или повышенной вязкости подшипниковой смазки, если двигатель работает при низкой окружающей температуре.
Кроме того, вибрации самого двигателя могут быть дополнительно усилены вибрациями смежных механизмов.
- Просмотров: 335
Подробнее…
Работа электродвигателя почти всегда сопровождается шумом. Шум в электродвигателе может возникать вследствие различных причин, которые можно подразделить на три основные группы:механические, магнитные и вентиляционные.
- Просмотров: 161
Подробнее…
Современные электродвигатели подключаются достаточно быстро. В клеммной коробке двигателя, как правило, имеется все необходимое для простого подключения. Однако в некоторых случаях – например, при подключении двигателя старого образца, – может потребоваться инструкция.
Рассмотрим в этой статье, как правильно подключить электродвигатель, учитывая его мощность и количество оборотов.
- Просмотров: 64
Подробнее…
Перед выбором и приобретением мотор-редуктора следует определить, какие параметры он должен иметь. Одна из ключевых характеристик данного оборудования – это сервис-фактор, определяемый по специальной формуле. Сервис-фактор должен четко соответствовать той нагрузке, которую мотор-редуктор будет испытывать.
Чтобы понять, какой сервис-фактор нужен для того или иного уровня нагрузки, следует, в первую очередь, разобраться с ключевыми понятиями. Сама нагрузка может быть постоянной (равномерной) или периодической (непостоянной).
- Просмотров: 171
Подробнее.
..
Асинхронные частотно-регулируемые двигатели имеют ряд принципиальных отличий от общепромышленных. Эти отличия в основном касаются конструкции. Рассмотрим их подробно.
- Форма пазов ротора. Частотно-регулируемый двигатель имеет достаточно мягкий плавный пуск, поэтому его ротор не нуждается в глубоких пазах. При разработке двигателей данного типа кратность максимального и пускового моментов перестает быть ключевой задачей, так как она достигается автоматически.
- Просмотров: 51
Подробнее…
Двигатели переменного тока широко используются на предприятиях различного профиля для приведения в движение разных механизмов. Моторы, работающие на постоянном токе, применяются реже – как правило, сфера их использования ограничивается запуском тяговых агрегатов (городской электрический транспорт, погрузчики, складское оборудование, поезда).
- Просмотров: 94
Подробнее…
Методы охлаждения, применимые к конкретному электродвигателю, обозначаются специальной буквенно-цифровой маркировкой. Буквенная комбинация IC с добавлением других букв и цифр характеризует сам двигатель и тип его охлаждения. Маркировка может быть как полной, так и сокращенной. Рассмотрим далее основные обозначения типов охлаждения для трехфазных асинхронных электродвигателей.
- Просмотров: 92
Подробнее…
Запуск электродвигателя после длительного бездействия нередко оборачивается проблемами. Даже если двигатель был надлежащим образом «законсервирован» на время простоя, это по-прежнему не гарантирует легкий повторный ввод в эксплуатацию.
Если электромотор в течение продолжительного времени не работал и, соответственно, не проводилось его техническое обслуживание, то высока вероятность, что уже в первые минуты после запуска случится сбой.
- Просмотров: 74
Подробнее…
Пропитка обмоток электродвигателя напрямую влияет на надежность его эксплуатации. Особенности лакового покрытия обмоток определяют изоляционные качества мотора, его стойкость к нагреву, теплопроводность и влагоустойчивость.
- Просмотров: 91
Подробнее…
Обмотки электромотора могут быть подключены к сети либо по схеме «звезда», либо по схеме «треугольник».
Отдавать предпочтение тому или иному типу подключения нужно в зависимости от того, какова величина питающего напряжения.
- Просмотров: 79
Подробнее…
Разница между синхронным и асинхронным двигателем
Разница между синхронным и асинхронным двигателемСуществует много различий между синхронным двигателем и асинхронным двигателем:
Рабочая скорость синхронного двигателя составляет об/мин = 120f/p, тогда как рабочая скорость асинхронного двигателя намного меньше, т.е. RPM = 120f/p- соскальзывать. Скольжение — относительное явление; он равен нулю, когда нет нагруженного крутящего момента, но увеличивается с увеличением нагрузки.
Обмотки ротора требуют возбуждения постоянным током для синхронных двигателей, в то время как для асинхронных двигателей это не требуется.
В синхронных двигателях необходимы контактные кольца и щетки для обеспечения возбуждения ротора. С другой стороны, асинхронные двигатели не нуждаются в контактных кольцах. Однако некоторые из них имеют токосъемные кольца только для плавного пуска или контроля скорости.
Обмотки ротора необходимы для синхронных двигателей. Однако асинхронные двигатели сконструированы с помощью токопроводящих стержней, размещенных внутри ротора в виде беличьей клетки. Беличья клетка образуется, когда проводящие стержни внутри ротора замыкаются друг на друга.
Как только синхронный двигатель достигает синхронной скорости, ему требуется режим работы. Кроме того, синхронные двигатели также нуждаются в пусковом механизме. С другой стороны, асинхронные двигатели не следуют тому же процессу. Их можно запустить, подав питание, хотя однофазным двигателям иногда требуется дополнительная цепь для работы.
В то время как синхронные двигатели могут быть отрегулированы таким образом, чтобы они могли быть отстающими, единичными или опережающими, асинхронные двигатели отличаются друг от друга.
Когда дело доходит до эффективности, синхронные двигатели более эффективны по сравнению с асинхронными двигателями.
Для синхронного двигателя требуется только постоянный магнит в его роторе, без каких-либо контактных колец, обмоток ротора, системы возбуждения постоянного тока или коэффициента мощности для его конструкции. С другой стороны, асинхронному двигателю все это потребовалось бы для его доработки.
Синхронные двигатели в основном имеют мощность до 750 кВт из-за высокой стоимости. Однако модели с постоянными магнитами могут быть изготовлены и в меньших размерах. С другой стороны, асинхронные двигатели не имеют ограничений по размерам.
Инструкции
1
Синхронный двигатель
Это двигатель переменного тока, в котором вращение вала всегда совпадает с частотой питающего тока.
— Изображение предоставлено: kpkuet.com
2
Асинхронный двигатель
Асинхронный двигатель – это двигатель, в котором ток начинает течь от обмоток ротора с помощью магнитного поля, которое создается электромагнитной индукцией.
— Изображение предоставлено: xinnuo.en.made-in-china.com
Автор: master-yoda в Общие знания
Синхронный двигатель: определение, характеристики и сравнение
Большинство людей понимают, что синхронные двигатели используют энергию для создания движения. Некоторые двигатели питаются от постоянного тока, другие — от переменного тока, третьи — от их комбинации, и их конкретный метод передачи энергии уникален для каждого двигателя.
В этой статье речь пойдет о синхронном двигателе. Он призван объяснить определение, особенности синхронных двигателей и различия между асинхронными двигателями, чтобы любой, кто хочет использовать одно из этих устройств, имел соответствующую информацию для этого.
Что такое синхронный двигатель?
Синхронный двигатель является сердцем энергетической системы, это набор вращения и статики, электромагнитного изменения и механического движения в одном, для достижения преобразования электрической энергии и компонентов механической энергии, его динамические характеристики очень сложны, а его динамическая производительность оказывает большое влияние на динамические характеристики всей энергосистемы.
Особенности синхронного двигателя:
- Способствует повышению коэффициента мощности сети. Синхронные двигатели могут работать с опережающим коэффициентом мощности путем регулировки тока возбуждения. Крупномасштабное оборудование, такое как большие воздуходувки, водяные насосы, шаровые мельницы, компрессоры и прокатные станы, часто приводится в действие синхронными двигателями.
- Скорость синхронного двигателя полностью определяется частотой источника питания. Когда частота постоянна, скорость двигателя также определена и не изменяется с нагрузкой. Эта функция имеет большое значение в некоторых системах трансмиссии, особенно в многомашинных синхронных трансмиссиях, точном регулировании скорости и системах с постоянной скоростью.
- Синхронный двигатель с высокой стабильностью работы. Синхронные двигатели 1 об/мин обычно работают в условиях перевозбуждения, и их перегрузочная способность выше, чем у соответствующих асинхронных двигателей. Крутящий момент асинхронного двигателя пропорционален квадрату напряжения, а скорость синхронного двигателя определяется произведением напряжения на внутреннюю электродвижущую силу, создаваемую током возбуждения двигателя, то есть пропорциональна только первой мощность напряжения. Когда напряжение сети внезапно падает примерно до 80% от номинального значения, крутящий момент асинхронного двигателя часто падает примерно до 64% и останавливается из-за неподвижной нагрузки.
Различия между синхронным двигателем и асинхронным двигателем:
Двигатели переменного тока делятся на два типа: синхронные двигатели и асинхронные двигатели, которые также называются асинхронными двигателями. Самая большая разница между синхронными двигателями и асинхронными двигателями (асинхронными двигателями) заключается в том, соответствует ли скорость ротора скорости вращающегося магнитного поля в статоре. Если скорость вращения ротора и скорость поля статора одинаковы, это называется синхронным двигателем; если нет, то это асинхронный двигатель. Кроме того, между ними существуют большие различия в параметрах производительности и приложениях.
- Строительство. Полюсный сердечник ротора синхронного двигателя ламинирован стальными листами, которые пробиты стальными пластинами. На сердечник полюса синхронного двигателя с частотой вращения 60 об/мин надеты обмотки возбуждения, намотанные изолированными медными проводами. Структура синхронного двигателя с постоянными магнитами для синхронного двигателя с постоянными магнитами, постоянный магнит на роторе является ключевым фактором, отличающим его от других двигателей. Ротор асинхронного двигателя состоит из железного сердечника и обмоток, изготовлен из ламинированных стальных листов и установлен на вращающемся валу. Существует два типа ротора: с короткозамкнутым ротором и с обмоткой. Асинхронный двигатель обмотки также оснащен контактным кольцом и щеточным механизмом.
- Метод регулировки скорости. Существует пять основных методов управления скоростью асинхронного двигателя: изменение логарифма магнитного полюса P, изменение частоты F, изменение скольжения S, изменение напряжения статора, последовательное сопротивление цепи ротора. Существует два основных метода регулирования скорости синхронного двигателя: логарифм с переменной полярностью P и переменная частота F.
На сердечник полюса синхронного двигателя с частотой вращения 60 об/мин надеты обмотки возбуждения, намотанные изолированными медными проводами. Структура синхронного двигателя с постоянными магнитами для синхронного двигателя с постоянными магнитами, постоянный магнит на роторе является ключевым фактором, отличающим его от других двигателей. Ротор асинхронного двигателя состоит из железного сердечника и обмоток, изготовлен из ламинированных стальных листов и установлен на вращающемся валу. Существует два типа ротора: с короткозамкнутым ротором и с обмоткой. Асинхронный двигатель обмотки также оснащен контактным кольцом и щеточным механизмом.
