По чему се индукциони мотори разликују од синхроних мотора?

У овом чланку ћемо погледати главне разлике између синхроних електромотора и индукционих мотора, тако да свако ко чита ове редове може јасно разумети ове разлике.

Асинхрони мотори данас су распрострањенији, али у неким ситуацијама су синхрони мотори погоднији, ефикаснији за решавање специфичних индустријских и производних проблема, о томе ће бити речи у наставку.

Прво, подсетимо се шта је електрични мотор. Електрични мотор назива се електрична машина, дизајнирана да претвара електричну енергију у механичку енергију ротације ротора и служи као погон за неки механизам, на пример, за покретање дизалице или пумпе.

Још у школи су свима причали и показивали како се два магнета одбијају од истоимених полова, а са супротних полова – привлаче. то трајни магнети… Али постоје и променљиви магнети. Сви се сећају цртежа са проводљивим оквиром који се налази између полова сталног магнета у облику потковице.

Хоризонтално постављен оквир, ако кроз њега тече једносмерна струја, постаће магнетно поље сталног магнета под дејством пара сила (Амперска снага) док се не постигне усправна равнотежа.

Ако се једносмерна струја тада прође кроз оквир у супротном смеру, оквир ће се даље ротирати. Као резултат таквог наизменичног снабдевања рама једносмерном струјом у једном или другом правцу, постиже се континуирана ротација оквира. Оквир овде је аналог променљивог магнета.

Горњи пример са ротирајућим оквиром у најједноставнијем облику демонстрира принцип рада синхроног електромотора. Сваки синхрони мотор ротора има намотаје поља који се напајају једносмерном струјом која формира магнетно поље ротора. Статор синхроног електромотора садржи намотај статора који формира магнетно поље статора.

Када се на намотај статора примени наизменична струја, ротор ће се ротирати фреквенцијом која одговара фреквенцији струје у намотају статора. Брзина ротора биће синхрона са фреквенцијом струје намотаја статора, због чега се такав електромотор назива синхрони. Магнетно поље ротора се генерише струјом, а не индуковано пољем статора, тако да је синхрони мотор у стању да одржи синхрони називну брзину без обзира на снагу оптерећења, наравно у разумним границама.

Индукциони мотор се, заузврат, разликује од синхроног мотора. Ако се присетимо слике у оквиру и оквир је једноставно кратко спојен, онда како се магнет ротира око оквира, струја индукована у оквиру ће створити магнетно поље на оквиру и оквир ће покушати да сустигне Магнет.

Брзина оквира под механичким оптерећењем ће увек бити мања од брзине магнета и стога фреквенција неће бити синхрона. Овај једноставан пример показује како ради индукциони мотор.

У асинхроном електромотору, ротирајуће магнетно поље формира се наизменичном струјом намотаја статора који се налази у његовим каналима. Ротор типичног асинхроног мотора нема намотаје као такав, већ има кратко спојене шипке (ротор веверице), такав ротор се назива веверични ротор. Постоје и фазни ротор индукциони мотори, где ротор садржи намотаје, отпор и струја у којима се може контролисати помоћу реостата.

Дакле, која је главна разлика између индукционог мотора и синхроног мотора? Споља су слични, понекад чак ни специјалиста неће разликовати синхрони електромотор од асинхроног по спољним карактеристикама. Главна разлика лежи у дизајну ротора. Ротор асинхроног мотора се не напаја струјом, а полови на њему индуковани су магнетним пољем статора.

Ротор синхроног мотора има независно вођени намотај поља. Статори синхроног и асинхроног мотора су распоређени на исти начин, функција у сваком случају је иста - да се на статору створи ротирајуће магнетно поље.

Брзина индукционог мотора под оптерећењем увек заостаје за ротацијом магнетног поља статора за количину клизања, док је брзина синхроног мотора по фреквенцији једнака „окретању“ магнетног поља статора, дакле, ако брзина треба да буде константна под различитим оптерећењима, пожељно је изабрати синхрони мотор, на пример у Гиљотински смицајни погон је најпогоднији за свој задатак помоћу моћног синхроног мотора.

Област примене асинхроних мотора данас је веома широка. То су све врсте машина, транспортера, вентилатора, пумпи — сва та опрема где је оптерећење релативно стабилно или смањење брзине оптерећења није критично за радни процес.

Неки компресори и пумпе захтевају константну брзину при било ком оптерећењу; на таквој опреми се уграђују синхрони мотори.

Синхрони мотори су скупљи за производњу од асинхроних мотора, тако да ако постоји избор и благо смањење брзине под оптерећењем није критично, они добијају асинхрони мотор.

Синхрони електромотори се широко користе у електричним погонима који не захтевају контролу брзине. У поређењу са асинхроним моторима, они имају низ предности:

• већа ефикасност;

• могућност производње мотора са малом брзином ротације, што омогућава напуштање међузупчаника између мотора и радне машине;

• брзина мотора не зависи од оптерећења његовог вратила;

• могућност коришћења реактивне снаге као компензационих уређаја.

Синхрони електромотори могу бити потрошачи и генератори реактивна снага... Природа и вредност реактивне снаге синхроног мотора зависи од величине струје у намотају поља. Зависност струје у намотају који доводи напон у електричну мрежу од струје побуде назива се У-облика карактеристика синхроног мотора. При 100% оптерећењу осовине мотора, његов косинус пхи једнако 1. У овом случају електромотор не троши реактивну снагу из електричне мреже. У овом случају, струја у намотају статора има минималну вредност.