Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Как отличить синхронный двигатель от асинхронного внешне


Синхронный и асинхронный двигатель: отличия, принцип работы, применение

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:

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.

Разница 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 частота вращения статора одинаковы, это называется синхронным двигателем; если нет, то это асинхронный двигатель.Кроме того, между ними существуют большие различия, специфичные для параметров производительности и приложений.

Различие в конструкции
Обмотки статора синхронных и асинхронных двигателей одинаковы, и основное отличие заключается в структуре ротора. В роторе синхронного двигателя имеются обмотки постоянного тока, которые должны обеспечиваться мощностью внешнего возбуждения, подаваемой через контактное кольцо. Однако обмотки ротора асинхронного двигателя имеют короткое замыкание, которое генерирует ток посредством электромагнитной индукции.Напротив, синхронные двигатели являются более сложными и дорогостоящими.

    Статор

  • Статорные компоненты синхронного двигателя в основном такие же, как и у асинхронных двигателей, которые играют роль приёма, вывода электрической энергии и создания вращающегося магнитного поля. Существует не так много различий в форме результата. Статоры синхронного двигателя и асинхронного двигателя состоят из сердечника магнитного статора, проводящих трехфазных обмоток переменного тока, основания для крепежного сердечника, крышки клемм и т. Д.
  • Ротор
    Синхронный двигатель: сердечник полюса ротора ламинирован стальными листами, в которые пробиваются стальные пластины. Сердечник полюса надевается обмотками возбуждения, которые намотаны изолированными медными проводами. Для синхронного двигателя с постоянными магнитами постоянный магнит на роторе является ключевым фактором, отличающим его от других двигателей.
    Асинхронный двигатель: ротор состоит из железного сердечника и обмоток, изготовлен из ламинированных стальных листов и установлен на вращающемся валу.Существует два типа ротора: короткозамкнутый и намотанный. Асинхронный двигатель намоточного типа также оснащен контактным кольцом и щеточным механизмом.

Разница в Работа
1. Синхронный двигатель
Синхронный двигатель вращается для взаимодействия вращающегося магнитного поля, создаваемого обмотками статора при включении, и магнитного поля, создаваемого ротором. Для синхронного двигателя с постоянным магнитом он вращается с помощью крутящего момента, создаваемого взаимодействием вращающегося магнитного поля статора и вторичного магнитного поля ротора.Что касается обмотки ротора, она не индуцирует ток при нормальном вращении двигателя, а также не участвует в работе. Он служит только для запуска двигателя.
Во время установившейся работы синхронного двигателя существует постоянная зависимость между скоростью вращения ротора и частотой сетки:
N = Ns = 120f / p
f - частота сетки, p - номер полюса двигателя, Ns - синхронная скорость.
2. Асинхронный двигатель
Сердечник статора трехфазного асинхронного двигателя имеет трехфазную симметричную обмотку.После включения питания между статором и ротором создается вращающееся магнитное поле, которое вращается с синхронной скоростью. Бар ротора разрезается вращающимся магнитным полем, в котором производят индуцированный ток. Приводящий в действие стержень ротора подвергается воздействию электромагнитной силы во вращающемся магнитном поле, таким образом, ротор преодолевает вращающий момент нагрузки и ускоряет его вращение. Когда электромагнитный крутящий момент равен крутящему моменту нагрузки, двигатель вращается с постоянной скоростью.
Скорость вращения асинхронного двигателя (частота вращения статора) медленнее, чем скорость вращения магнитного поля, и эта разница называется «скольжением», выраженным в процентах от синхронной скорости:
S = (Ns-N) / Ns.
S - скольжение, Ns - скорость магнитного поля, N - скорость ротора.

Различие в приложениях
Синхронные двигатели в основном используются в больших генераторах, в то время как асинхронные двигатели почти используются в качестве двигателей для привода машин.
Для синхронного двигателя его коэффициент мощности можно гибко регулировать путем возбуждения. Однако коэффициент мощности асинхронного двигателя не регулируется, поэтому на некоторых крупных заводах для более применяемых асинхронных двигателей может быть добавлен синхронный двигатель в качестве модификатора фазы для регулировки коэффициентов мощности на заводе-изготовителе и в сети.Однако из-за высокой стоимости синхронных двигателей и большого объема технического обслуживания конденсаторы в настоящее время обычно используются для компенсации коэффициента мощности.
Работа синхронного двигателя не так проста, как у асинхронного двигателя, потому что синхронный двигатель имеет обмотку возбуждения и контактное кольцо, требующее высокого уровня для управления возбуждением. Кроме того, по сравнению с асинхронным двигателем, не требующим технического обслуживания, работа по обслуживанию синхронного двигателя является большой. Поэтому, как двигатель, асинхронный двигатель является выбором в большинстве случаев.

,

Разница между асинхронным двигателем и синхронным двигателем

Различие между асинхронным двигателем и Синхронный двигатель объясняется с помощью различных факторов, например, типа возбуждения, используемого для машины. Скорость двигателя, запуск и работа, эффективность обоих двигателей, их стоимость, использование и применение. частота.

ОСНОВА РАЗНИКА СИНХРОННЫЙ МОТОР ИНДУКЦИОННЫЙ МОТОР
Тип возбуждения Синхронный двигатель - это машина с двойным возбуждением. Асинхронный двигатель - это машина с одним возбуждением.
Система питания Его обмотка якоря запитывается от источника переменного тока, а обмотка возбуждения - от источника постоянного тока. Его обмотка статора запитывается от источника переменного тока.
Скорость Он всегда работает с синхронной скоростью. Скорость не зависит от нагрузки. Если нагрузка увеличивается, скорость асинхронного двигателя уменьшается. Это всегда меньше, чем синхронная скорость.
Начиная с Это не самозапуск. Он должен быть настроен на синхронную скорость любым способом, прежде чем его можно будет синхронизировать с источником переменного тока. Асинхронный двигатель имеет собственный пусковой момент.
Эксплуатация Синхронный двигатель может работать с запаздывающей и опережающей мощностью путем изменения его возбуждения. Асинхронный двигатель работает только с запаздывающим коэффициентом мощности. При высоких нагрузках коэффициент мощности становится очень плохим.
Использование Может использоваться для коррекции коэффициента мощности в дополнение к подаче крутящего момента для привода механических нагрузок. Асинхронный двигатель используется только для привода механических нагрузок.
КПД Он более эффективен, чем асинхронный двигатель с той же мощностью и выходным напряжением. Его эффективность ниже, чем у синхронного двигателя с той же мощностью и номинальным напряжением.
Стоимость Синхронный двигатель стоит дороже, чем асинхронный двигатель с тем же самым выходом и номинальным напряжением Асинхронный двигатель дешевле, чем синхронный двигатель с тем же самым выходом и напряжением.

Асинхронный двигатель также известен как асинхронный двигатель . Это так называется, потому что он никогда не работает на синхронной скорости. то есть N с = 120f / P. Асинхронный двигатель является наиболее широко используемым двигателем во всех бытовых и коммерческих двигателях. Синхронный двигатель всегда следует за синхронной скоростью. Скорость вращения ротора поддерживается или синхронизируется с током питания

Разница между трехфазным асинхронным двигателем и синхронным двигателем

  • Трехфазный синхронный двигатель - это машина с двойным возбуждением, тогда как асинхронный двигатель - это машина с одним возбуждением.
  • Обмотка якоря синхронного двигателя запитывается от источника переменного тока, а его обмотка возбуждения - от источника постоянного тока. На обмотку статора асинхронного двигателя подается питание от источника переменного тока.
  • Синхронный двигатель всегда работает с синхронной скоростью, и скорость двигателя не зависит от нагрузки, но асинхронный двигатель всегда работает меньше, чем синхронная скорость. Если нагрузка увеличивается, скорость асинхронного двигателя уменьшается.
  • Асинхронный двигатель имеет самозапускающий момент, тогда как синхронный двигатель не самозапускающийся.Он должен быть настроен на синхронную скорость любым способом, прежде чем его можно будет синхронизировать с источником переменного тока.
  • Синхронный двигатель может работать с отставанием и опережающей мощностью, изменяя его возбуждение. Асинхронный двигатель работает только с запаздывающим коэффициентом мощности. При высоких нагрузках коэффициент мощности асинхронного двигателя становится очень плохим.
  • Синхронный двигатель может использоваться для коррекции коэффициента мощности в дополнение к крутящему моменту, необходимому для привода механических нагрузок, тогда как асинхронный двигатель используется только для привода механических нагрузок.
  • Синхронный двигатель более эффективен, чем асинхронный двигатель с той же мощностью и выходным напряжением.
  • Синхронный двигатель стоит дороже, чем асинхронный двигатель с той же мощностью и выходным напряжением.
,

Электродвигатель | Британика

Самый простой тип асинхронного двигателя показан в поперечном сечении на рисунке. Трехфазный набор обмоток статора вставлен в пазы утюга статора. Эти обмотки могут быть подключены либо в конфигурации «вай», обычно без внешнего подключения к нейтральной точке, либо в конфигурации «треугольник». Ротор состоит из цилиндрического железного сердечника с проводниками, размещенными в пазах вокруг поверхности. В наиболее обычной форме эти проводники ротора соединены вместе на каждом конце ротора проводящим торцевым кольцом.

Поперечное сечение трехфазного асинхронного двигателя. Encyclopædia Britannica, Inc.

Основу работы асинхронного двигателя можно разработать, предположив сначала, что обмотки статора подключены к трехфазному источнику электропитания и что набор из трех синусоидальных токов формы, показанной на рисунке, течет в обмотках статора. На этом рисунке показано влияние этих токов на создание магнитного поля через воздушный зазор машины в течение шести мгновений в цикле.Для простоты показана только центральная петля проводника для каждой фазовой обмотки. В момент времени t 1 на рисунке ток в фазе a является максимально положительным, в то время как в фазах b и c половина этого значения отрицательна. В результате создается магнитное поле с приблизительно синусоидальным распределением вокруг воздушного зазора с максимальным наружным значением вверху и максимальным внутренним значением внизу. В момент времени т 2 на рисунке (т.е.то есть, одна шестая часть цикла позже), ток в фазе c является максимально отрицательным, в то время как в фазе b и в фазе a является половинным положительным значением. Результат, как показано для t 2 на рисунке, снова представляет собой синусоидально распределенное магнитное поле, но повернутое на 60 ° против часовой стрелки. Изучение распределения тока для т 3 , т 4 , т 5 и т 6 показывает, что магнитное поле продолжает вращаться с течением времени.Поле совершает один оборот за один цикл токов статора. Таким образом, объединенный эффект трех одинаковых синусоидальных токов, равномерно смещенных во времени и протекающих в трех обмотках статора, равномерно смещенных в угловом положении, заключается в создании вращающегося магнитного поля с постоянной величиной и механической угловой скоростью, которая зависит от частоты электроснабжение.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Вращательное движение магнитного поля относительно проводников ротора вызывает индуцирование напряжения в каждом, пропорциональном величине и скорости поля относительно проводников.Поскольку проводники ротора закорачиваются вместе на каждом конце, эффект будет вызывать токи в этих проводниках. В простейшем режиме работы эти токи будут примерно равны индуцированному напряжению, деленному на сопротивление проводника. Структура токов ротора для момента т 1 на рисунке показана на этом рисунке. Видно, что токи приблизительно синусоидально распределены по периферии ротора и расположены так, чтобы создавать вращающий момент против часовой стрелки (т.е.крутящий момент в том же направлении, что и вращение поля). Этот крутящий момент действует для ускорения ротора и вращения механической нагрузки. Когда скорость вращения ротора увеличивается, его скорость относительно скорости вращения поля уменьшается. Таким образом, индуцированное напряжение уменьшается, что приводит к пропорциональному уменьшению тока в проводнике ротора и крутящего момента. Скорость ротора достигает постоянного значения, когда крутящий момент, создаваемый токами ротора, равен крутящему моменту, требуемому на этой скорости нагрузкой, при этом избыточный крутящий момент не доступен для ускорения объединенной инерции нагрузки и двигателя.

Вращающееся поле и токи, возникающие в короткозамкнутых проводниках ротора. Encyclopædia Britannica, Inc.

Механическая выходная мощность должна обеспечиваться электрической входной мощностью. Исходные токи статора, показанные на рисунке, достаточны для создания вращающегося магнитного поля. Для поддержания этого вращающегося поля в присутствии токов ротора на фигуре необходимо, чтобы обмотки статора передавали дополнительный компонент синусоидального тока такой величины и фазы, чтобы исключить влияние магнитного поля, которое могло бы возникнуть в противном случае. токами ротора на рисунке.Общий ток статора в каждой фазной обмотке представляет собой сумму синусоидальной составляющей для создания магнитного поля и другой синусоиды, ведущую первую на четверть цикла или на 90 °, чтобы обеспечить требуемую электрическую мощность. Второй или силовой компонент тока находится в фазе с напряжением, приложенным к статору, тогда как первый или намагничивающий компонент отстает от приложенного напряжения на четверть цикла, или на 90 °. При номинальной нагрузке этот намагничивающий компонент обычно находится в диапазоне 0.От 4 до 0,6 величины силовой составляющей.

Большинство трехфазных асинхронных двигателей работают с обмотками статора, подключенными напрямую к трехфазному источнику постоянного напряжения и частоты. Типичные напряжения питания находятся в диапазоне от 230 вольт между линиями для двигателей относительно низкой мощности (например, от 0,5 до 50 кВт) до примерно 15 кВ от линий к линии для двигателей большой мощности до примерно 10 мегаватт.

За исключением небольшого падения напряжения в сопротивлении обмотки статора, напряжение питания соответствует скорости изменения магнитного потока в статоре машины.Таким образом, при питании с постоянной частотой и постоянном напряжении величина вращающегося магнитного поля поддерживается постоянной, а крутящий момент приблизительно пропорционален составляющей мощности тока питания.

При использовании асинхронного двигателя, показанного на предыдущих рисунках, магнитное поле вращается на один оборот за каждый цикл частоты питания. Для источника питания 60 Гц полевая скорость составляет 60 оборотов в секунду, или 3600 в минуту. Скорость ротора меньше скорости поля на величину, достаточную для того, чтобы индуцировать требуемое напряжение в проводниках ротора для создания тока ротора, необходимого для момента нагрузки.При полной нагрузке скорость, как правило, на 0,5-5% ниже, чем полевая скорость (часто называемая синхронной скоростью), причем более высокий процент применяется к двигателям меньшего размера. Эта разница в скорости часто называется скольжением.

Другие синхронные скорости можно получить с помощью источника постоянной частоты, построив машину с большим числом пар магнитных полюсов, в отличие от двухполюсной конструкции на рисунке. Возможные значения скорости магнитного поля в оборотах в минуту составляют 120 f / p , где f - частота в герцах (циклов в секунду), а p - количество полюсов (которое должно быть четное число).Данная железная рама может быть намотана для любого из нескольких возможных чисел пар полюсов с помощью катушек, которые охватывают угол приблизительно (360/ p ) °. Крутящий момент, доступный от рамы машины, останется неизменным, поскольку он пропорционален произведению магнитного поля и допустимому току катушки. Таким образом, номинальная мощность для рамы, являющаяся произведением крутящего момента и скорости, будет примерно обратно пропорциональна числу пар полюсов. Наиболее распространенные синхронные скорости для 60-герцовых двигателей составляют 1800 и 1200 оборотов в минуту.

,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.