Asynkroniset moottorit ja synkronimoottorit ovat kaksi yleistä sähkömoottorityyppiä, joita käytetään laajalti teollisissa ja kaupallisissa sovelluksissa. Vaikka ne kaikki ovat laitteita, joita käytetään sähköenergian muuntamiseen mekaaniseksi energiaksi, ne eroavat toisistaan hyvin toimintaperiaatteiden, rakenteiden ja sovellusten suhteen. Asynkronisten ja synkronimoottorien välinen ero esitellään yksityiskohtaisesti alla.
1. Toimintaperiaate:
Asynkronisen moottorin toimintaperiaate perustuu induktiomoottorin toimintaperiaatteeseen. Kun asynkronisen moottorin roottoriin vaikuttaa pyörivä magneettikenttä, induktiomoottorissa syntyy indusoitu virta, joka tuottaa vääntömomenttia ja saa roottorin pyörimään. Tämä indusoitu virta johtuu roottorin ja pyörivän magneettikentän välisestä suhteellisesta liikkeestä. Siksi asynkronisen moottorin roottorin nopeus on aina hieman pienempi kuin pyörivän magneettikentän nopeus, minkä vuoksi sitä kutsutaan "asynkroniseksi" moottoriksi.
Synkronimoottorin toimintaperiaate perustuu synkronimoottorin toimintaperiaatteeseen. Synkronimoottorin roottorin nopeus on täsmälleen synkronoitu pyörivän magneettikentän nopeuteen, mistä johtuu nimitys "synkronimoottori". Synkronimoottorit tuottavat pyörivän magneettikentän vaihtovirralla, joka on synkronoitu ulkoisen virtalähteen kanssa, jotta roottori voi pyöriä myös synkronisesti. Synkronimoottorit tarvitsevat yleensä ulkoisia laitteita roottorin pitämiseksi synkronoituna pyörivän magneettikentän kanssa, kuten kenttävirtoja tai kestomagneetteja.
2. Rakenteelliset ominaisuudet:
Asynkronisen moottorin rakenne on suhteellisen yksinkertainen ja koostuu yleensä staattorista ja roottorista. Staattorissa on kolme käämiä, jotka ovat sähköisesti 120 asteen kulmassa toisistaan, jolloin vaihtovirta tuottaa pyörivän magneettikentän. Roottorissa on yleensä yksinkertainen kuparijohdinrakenne, joka indusoi pyörivän magneettikentän ja tuottaa vääntömomentin.
Synkronimoottorin rakenne on suhteellisen monimutkainen ja sisältää yleensä staattorin, roottorin ja magnetointijärjestelmän. Magneettijärjestelmä voi olla tasavirtalähde tai kestomagneetti, jota käytetään pyörivän magneettikentän tuottamiseen. Roottorissa on yleensä myös käämit, jotka vastaanottavat magnetointijärjestelmän synnyttämän magneettikentän ja tuottavat vääntömomentin.
3. Nopeusominaisuudet:
Koska asynkronisen moottorin roottorin nopeus on aina hieman pienempi kuin pyörivän magneettikentän nopeus, sen nopeus muuttuu kuormituksen koon mukaan. Nimelliskuormalla sen nopeus on hieman pienempi kuin nimellisnopeus.
Synkronimoottorin roottorin nopeus on täysin synkronoitu pyörivän magneettikentän nopeuteen, joten sen nopeus on vakio eikä kuormituksen suuruus vaikuta siihen. Tämä antaa synkronimoottoreille edun sovelluksissa, joissa vaaditaan tarkkaa nopeuden säätöä.
4. Ohjausmenetelmä:
Koska asynkronisen moottorin nopeuteen vaikuttaa kuormitus, tarkan nopeuden säädön saavuttamiseksi tarvitaan yleensä lisäohjauslaitteita. Yleisiä ohjausmenetelmiä ovat taajuusmuunnosnopeuden säätö ja pehmeä käynnistys.
Synkronimoottoreilla on vakionopeus, joten niiden säätö on suhteellisen yksinkertaista. Nopeuden säätö voidaan saavuttaa säätämällä kestomagneetin herätevirtaa tai magneettikentän voimakkuutta.
5. Sovellusalueet:
Yksinkertaisen rakenteensa, alhaisten kustannustensa ja soveltuvuutensa ansiosta suuritehoisiin ja suurivääntöisiin sovelluksiin asynkronimoottoreita käytetään laajalti teollisuuden aloilla, kuten tuulivoiman tuotannossa, pumpuissa, tuulettimissa jne.
Vakionopeuden ja vahvojen tarkkojen säätöominaisuuksiensa ansiosta synkronimoottorit soveltuvat sovelluksiin, jotka vaativat tarkkaa nopeuden säätöä, kuten generaattoreihin, kompressoreihin, kuljetinhihnoihin jne. sähköjärjestelmissä.
Yleisesti ottaen asynkronimoottoreilla ja synkronimoottoreilla on selviä eroja toimintaperiaatteissaan, rakenteellisissa ominaisuuksissaan, nopeusominaisuuksissaan, ohjausmenetelmissään ja sovellusalueissaan. Näiden erojen ymmärtäminen voi auttaa valitsemaan sopivan moottorityypin tiettyihin teknisiin tarpeisiin.
Kirjoittaja: Sharon
Julkaisun aika: 16.5.2024