Sinhronais motors pret indukcijas motoru
Gan indukcijas motori, gan sinhronie motori ir maiņstrāvas motori, ko izmanto, lai pārveidotu elektrisko enerģiju par mehānisko enerģiju.
Vairāk par indukcijas motoriem
Pamatojoties uz elektromagnētiskās indukcijas principiem, pirmos asinhronos motorus neatkarīgi izgudroja Nikola Tesla (1883. gadā) un Galileo Ferraris (1885. gadā). Pateicoties vienkāršajai konstrukcijai un izturīgajai izmantošanai, kā arī zemajām būvniecības un uzturēšanas izmaksām, asinhronie motori bija izvēle smagajiem aprīkojumiem un mašīnām, salīdzinot ar daudziem citiem maiņstrāvas motoriem.
Asinhronā motora uzbūve un montāža ir vienkārša. Divas galvenās asinhronā motora daļas ir stators un rotors. Stators asinhronajā motorā ir virkne koncentrisku magnētisku stabu (parasti elektromagnēti), un rotors ir virkne slēgtu tinumu vai alumīnija stieņu, kas sakārtoti līdzīgi kā vāveres būris, tāpēc arī nosaukums vāveres būra rotors. Vārpsta radītā griezes momenta nodošanai ir caur rotora asi. Rotors ir ievietots statora cilindriskajā dobumā, bet nav elektriski savienots ar ārēju ķēdi. Strāvas padevei rotorā netiek izmantots komutators, otas vai cits savienojošais mehānisms.
Kā jebkurš motors, rotora pagriešanai tas izmanto magnētiskos spēkus. Savienojumi statora spolēs ir sakārtoti tā, lai tieši pretējā statora spoles pusē tiktu radīti pretēji stabi. Sākuma posmā magnētiskie stabi tiek izveidoti periodiski mainīgā veidā pa perimetru. Tas rada izmaiņas plūsmā pāri rotora tinumiem un inducē strāvu. Šī inducētā strāva ģenerē magnētisko lauku rotora tinumos, un mijiedarbība starp statora lauku un inducēto lauku virza motoru.
Asinhronie motori ir paredzēti darbam gan ar vienfāzes, gan ar daudzfāzu strāvu, pēdējiem - lieljaudas mašīnām, kurām nepieciešams liels griezes moments. Asinhrono motoru ātrumu var kontrolēt, izmantojot vai nu magnētisko stabu skaitu statora polā, vai arī regulējot ieejas strāvas avota frekvenci. Slīdēšana, kas ir motora griezes momenta noteikšanas mērs, norāda uz motora efektivitāti. Īssavienotajiem rotora tinumiem ir maza pretestība, kā rezultātā rodas liela strāva, kas tiek izraisīta nelielai rotora paslīdēšanai; tāpēc tas rada lielu griezes momentu.
Pie maksimāli iespējamiem slodzes apstākļiem maziem motoriem slīdēšana ir aptuveni 4-6% un 1,5-2% lieliem motoriem, tāpēc tiek uzskatīts, ka asinhronajiem motoriem ir ātruma regulēšana un tiek uzskatīti par nemainīga ātruma motoriem. Tomēr rotora rotācijas ātrums ir lēnāks nekā ieejas enerģijas avota frekvence.
Vairāk par sinhrono motoru
Sinhronais motors ir otrs galvenais maiņstrāvas motora veids. Sinhronais motors ir paredzēts darbam bez jebkādas atšķirības vārpstas griešanās ātrumā un maiņstrāvas avota strāvas frekvencē; rotācijas periods ir maiņstrāvas ciklu neatņemams reizinājums.
Ir trīs galvenie sinhrono motoru veidi; pastāvīgā magnēta, histerēzes un pretestības motori. Pastāvīgie magnēti, kas izgatavoti no neodīma-bora-dzelzs, samārija-kobalta vai ferīta, tiek izmantoti kā pastāvīgie magnēti uz rotora. Mainīga ātruma piedziņas, kur stators tiek piegādāts no mainīgas frekvences, mainīga sprieguma ir pastāvīgā magnēta motoru galvenais pielietojums. Tos izmanto ierīcēs, kurām nepieciešama precīza ātruma un pozīcijas kontrole.
Histerēzes motoriem ir ciets gluds cilindrisks rotors, kas ir atliets no augstas koercivitātes magnētiskā “cietā” kobalta tērauda. Šim materiālam ir plaša histerēzes cilpa, tas ir, kad tas ir magnetizēts noteiktā virzienā, tam ir nepieciešams liels pretējs magnētiskais lauks, lai mainītu magnetizāciju. Rezultātā histerēzes motoram ir nobīdes leņķis δ, kas nav atkarīgs no ātruma; tas attīsta nemainīgu griezes momentu no palaišanas līdz sinhronam ātrumam. Tāpēc tas ir pats palaišanas process, un tā sākšanai nav nepieciešams indukcijas tinums.
Indukcijas motors pret sinhrono motoru
• Sinhronie motori darbojas ar sinhronu ātrumu (RPM = 120f / p), savukārt asinhronie motori darbojas ar mazāku ātrumu nekā sinhronais ātrums (RPM = 120f / p - slīdēšana), un slīde ir gandrīz nulle pie nulles slodzes griezes momenta, un slīde palielinās līdz ar slodzes griezes momentu.
• Sinhronajiem motoriem ir nepieciešama līdzstrāva, lai izveidotu lauku rotora tinumos; asinhronajiem motoriem nav nepieciešama strāvas padeve rotoram.
• Sinhronajiem motoriem ir nepieciešami slīdgredzeni un birstes, lai rotoru savienotu ar barošanas avotu. Asinhronajiem motoriem nav nepieciešami slīdošie gredzeni.
• Sinhronajiem motoriem ir nepieciešami rotora tinumi, savukārt asinhronie motori visbiežāk tiek konstruēti ar vadošajiem stieņiem rotorā vai izmanto īsslēgtus tinumus, lai izveidotu “vāveres būri”.
