Olrait.ru

Чем отличается асинхронный двигатель от синхронного двигателя

ru.natapa.org

Синхронные и асинхронные двигатели – это два разных типа электродвигателей переменного тока. Электродвигатели переменного тока – это электродвигатели, приводимые в действие переменным током (AC). Двигатель переменного тока обычно состоит из двух основных частей: внешнего стационарного статора и внутреннего ротора. Синхронные двигатели и асинхронные двигатели являются наиболее широко используемыми типами двигателей переменного тока.

Внешний стационарный статор имеет катушки, которые питаются переменным током. Это тогда производит вращающееся магнитное поле. Внутренний ротор прикреплен к выходному валу, который создает второе вращающееся магнитное поле. Магнитное поле ротора может создаваться постоянными магнитами, магнитной индуктивностью или электрическими обмотками постоянного или переменного тока.

В синхронном электродвигателе вращение вала синхронизировано с частотой питающего тока. Период вращения точно равен целому числу циклов переменного тока. Синхронные двигатели содержат многофазные электромагниты переменного тока на статоре двигателя. Эти электромагниты создают магнитное поле, которое вращается во времени вместе с колебаниями тока в линии. С другой стороны, ротор с постоянными магнитами или электромагнитами вращается в соответствии с полем статора с той же скоростью. Это обеспечивает второе синхронизированное вращающееся магнитное поле.

Асинхронный двигатель – это электродвигатель переменного тока, в котором электрический ток в роторе создается электромагнитной индукцией от магнитного поля обмотки статора. Асинхронный двигатель также известен как асинхронный двигатель. Ротор в асинхронном двигателе может быть намотанного или короткозамкнутого типа.

В отличие от больших синхронных двигателей, асинхронный двигатель не требует механической коммутации, раздельного возбуждения или самовозбуждения для энергии, передаваемой от статора к ротору.

Основное различие между синхронными и асинхронными двигателями состоит в том, что синхронный двигатель вращается в точной синхронизации с частотой линии. Кроме того, синхронный двигатель не зависит от индукции тока для создания магнитного поля ротора. Асинхронный двигатель, с другой стороны, требует «проскальзывания», чтобы вызвать ток в обмотке ротора, что означает, что ротор должен вращаться немного медленнее, чем чередование переменного тока.

Сравнение между синхронным и асинхронным двигателем:

Синхронный двигатель

Индукционный двигатель

Синхронный электродвигатель представляет собой электродвигатель переменного тока, в котором в установившемся режиме вращение вала синхронизировано с частотой тока питания.

Асинхронный или асинхронный двигатель представляет собой электродвигатель переменного тока, в котором электрический ток в роторе, необходимый для создания крутящего момента, получается посредством электромагнитной индукции от магнитного поля обмотки статора.

Многофазные электромагниты переменного тока на статоре двигателя

Работать на оборотах = 120f / p

Работать на скорости менее синхронной (об / мин = 120f / p – скольжение)

Синхронные двигатели требуют подачи постоянного тока на обмотки ротора

Асинхронные двигатели не требуют подачи постоянного тока на обмотки ротора.

Источник постоянного тока

Синхронные двигатели требуют источника питания постоянного тока для возбуждения ротора.

Асинхронные двигатели не требуют источника питания постоянного тока для возбуждения ротора.

Синхронные двигатели требуют контактных колец и щеток для подачи возбуждения ротора.

Асинхронные двигатели не требуют контактных колец, но некоторые асинхронные двигатели имеют их для плавного пуска или управления скоростью.

Синхронные двигатели требуют обмотки ротора

Асинхронные двигатели чаще всего изготавливаются с токопроводящими стержнями в роторе, которые замыкаются вместе на концах, образуя «беличную клетку».

Синхронные двигатели требуют запуска механизма в дополнение к режиму работы, который действует, когда они достигают синхронной скорости.

Читать еще:  Медный радиатор охлаждения ваз 2114

Трехфазные асинхронные двигатели могут запускаться простым подачей питания, но однофазные двигатели требуют дополнительной цепи запуска.

Коэффициент мощности синхронного двигателя можно отрегулировать так, чтобы он отставал от единицы или опережал

Асинхронные двигатели всегда должны работать с запаздывающим коэффициентом мощности.

Синхронные двигатели обычно более эффективны, чем асинхронные двигатели.

Асинхронные двигатели, как правило, менее эффективны, чем синхронные двигатели.

Синхронные двигатели могут быть сконструированы с постоянными магнитами в роторе, исключая контактные кольца, обмотки ротора, систему возбуждения постоянного тока и возможность регулировки коэффициента мощности.

Асинхронные двигатели содержат скольжение.

Синхронные двигатели обычно изготавливаются только с размерами, превышающими 1000 л.с. (750 кВт), из-за их стоимости и сложности. Однако синхронные двигатели с постоянными магнитами и постоянные синхронные двигатели с электронным управлением, называемые бесщеточными двигателями постоянного тока, доступны в меньших размерах.

Меньшие асинхронные двигатели построены и обычно в домашних условиях.

Применения синхронизации, такие как синхронные часы, таймеры в приборах, магнитофоны и точные сервомеханизмы

Трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором широко используются в промышленных приводах, потому что они прочные, надежные и экономичные. Однофазные асинхронные двигатели широко используются для небольших нагрузок, таких как бытовая техника, например, вентиляторы.

Асинхронный и синхронный электродвигатели. Принцип работы

Трехфазные асинхронные двигатели составляют основу современного электропривода. От ДПТ их отличает простота конструкции, надежность, высокие технико-экономические показатели. В настоящее время частотные преобразователи позволили сделать регулировочные свойства АД более лучшими, чем у ДПТ с НВ.

По конструкции ротора АД разделяются на двигатели и короткозамкнутым ротором (КЗР) и двигатели с фазным ротором (ФР). Наиболее простая конструкция у АД с КЗР. Ротор такого двигателя не имеет выводов, так как его обмотка выполнена в виде короткозамкнутой клетки (беличья клетка). Его обмотка выполнена в виде ряда медных или алюминиевых стержней, расположенных по периметру сердечника ротора, замкнутые в двух сторон короткозамыкающими кольцами. Простота конструкции обеспечивает им высокую надежность, простоту обслуживания и невысокую стоимость. Схема включения АД СС КЗР представлена на рис. 4.1, а.

Фазный ротор имеет трехфазную обмотку, выполненную по типу обмотки статора (рис. 4.1, б). Одни концы катушек соединены в нулевую точку («звезда»), а другие – подключены к контактным кольцам. На кольца наложены щетки, осуществляющие скользящий контакт с обмоткой ротора. При такой конструкции возможно подсоединение к обмотке ротора пускового или регулировочного реостата, позволяющего менять электрическое сопротивление в цепи ротора. Такие двигатели более сложны в изготовлении и эксплуатации, поэтому применяются только там, где применение АД с КЗР не обеспечит требованиям в приводу механизма.

Ротор АД отстаёт от вращающегося магнитного поля статора, которое создается обмоткой статора, то есть вращение происходит асинхронно. В этих условиях вращающееся поле статора индуцирует ЭДС в обмотке роторе, под действием которого в роторе протекает ток, который взаимодействует с вращающимся магнитным полем (ВМП), создавая вращающий момент двигателя. В рабочих режимах разница частот вращения статора и ротора не велика и составляет несколько процентов. При рассмотрение рабочих процессов АД обычно используют понятие скольжения

.

Скорость асинхронного двигателя в рабочих режимах

,

где синхронная частота вращения магнитного поля ; – частота питающего напряжения ; – число пар полюсов.

Рис. 4.1. Схема включения асинхронных двигателей с КЗР (а) и ФР (б)
Читать еще:  Радиатор отопления ваз 2110 нового образца

Статор синхронного двигателя (СД) конструктивно не отличается от статора АД. Ротор СД имеет явнополюсную конструкцию, на полюсах которого расположена обмотка возбуждения. При включении обмотки к источнику постоянного тока в двигателе создается дополнительное магнитное поле. Таким образом, для работы синхронного двигателя кроме 3х-фазного переменного напряжения требуется также постоянное. Исключение составляют двигатели, возбуждаемые постоянными магнитами. Такие двигатели обладают абсолютно жесткой механической характеристикой: ротор двигателя вращается синхронно с вращающимся магнитным полем с частотой .

Рис. 4.2. Схема включения СД

В отличие от АД, синхронные не создают пускового момента, так как ротор двигателя по причине инерционности не может мгновенно разогнаться до синхронной скорости. Для пуска СД необходимо предварительно привести его во вращение до скорости, близкой к синхронной ( . С этой целью применяют асинхронный пуск, для чего на роторе двигателя располагается пусковая обмотка, конструктивно похожая на беличью клетку.

Процесс асинхронного пуска СД протекает следующим образом (рис. 4.2).

При включении обмотки статора СД в сеть СД запускается как асинхронный. При этом обмотку возбуждения замыкают на сопротивление для ограничения величины ЭДС, которая наводится в ОВ при пуске двигателя. При достижении скорости вращения близкой к номинальной, обмотку возбуждения подключают к постоянному напряжению, и двигатель втягивается в синхронизм, то есть скорость вращения двигателя становится равной синхронной скорости.

Синхронные двигатели изготавливаются на большие мощности: от сотен до тысяч киловатт. Объясняется это тем, что при меньших мощностях их применение нецелесообразно по технико-экономическим показателям.

СД обычно имеют целевое назначение, то есть каждая серия разработана для конкретных механизмов (для шаровых мельниц – СДМЗ, для привода компрессоров – СДК, для привода насосов – ВДС и др.).

Синхронные двигатели имеют перегрузочную способность .

Еще одной особенностью СД является возможность работать с величиной , более того, при перевозбуждении синхронный двигатель начинает генерировать емкостную нагрузку. Для повышении в сети используют синхронные компенсаторы, представляющие собой перевозбужденные СД специальной конструкции, работающие без нагрузки на валу.

Механические характеристики синхронного двигателя представлены на рис. 4.3 (прямая 1).

Для синхронных двигателей важное значение имеет угловая характеристика, то есть зависимость момента синхронной машины от угла . Угол – это угол между напряжением на статоре и ЭДС двигателя. При значениях, больших 90 градусов, как видно из рис. 4.4, двигатель выпадает из синхронизма, так как участок угловой характеристики при является неустойчивым.

Чем отличается асинхронный двигатель от синхронного двигателя

я так понимаю что оба они питаются от переменного тока, и фактически Транспорматоры, у которых первичная обмотка это – статор. Вторичная – ротор.
Ротор – вернее короткозамкнутая вторичная обмотка.

Но в статоре – половина обмоток долны получать питание сдвинутое по фазе на 90 или 180 градусов

В синхронном – это осуществляется внедрение коненсатора,
В асинхронном – отдельной системой управления.

Есть ли трамваи с Синхронным двигателем?
—————————————————————————————
Правда НЕВЕРНО что – ротор Синхроммого двигателя – просто Постоянный магнит?

видимо там никаких обмоток а сталь намагничивается так, что Север станоновится по Север, Юг под Юг, потом пол оборота и полюса меняются.

Это ли Squirel Cage Moror? (мотор формы “Клетки для белки”)

Статор как раз одинаковый. Обмотки должны питаться со сдвигом по фазе (его величина зависит от числа полюсов), а уж как он осуществляется (конденсатором, электронным преобразователем, многофазным генератором) непринципиально.

Читать еще:  Поменять радиатор отопителя газ 3102 2007 г

Разница в роторе. В классическом синхронном двигателе это постоянный магнит (ну или питаемый постоянным током электромагнит – в мощных двигателях), который увлекается за собой вращающимся полем статора. Синхронный двигатель может развивать крутящий момент только про точном совпадении частоты вращения ротора и поля статора (потому и называется синхронным). В асинхронном двигателе ротор имеет обмотку, короткозамкнутую (короткозамкнутый ротор – наиболе распространенный тип) или нагруженную на резисторы (фазный ротор). В обмотке ротора от статора как в трансформаторе индуцируется электрический ток, который в свою очередь вновь индуцирует магнитное поле, взаимодействующее с полем статора. Асинхронный двигатель развивает крутящий момент только когда частота вращения ротора меньше частоты вращекния поля статора (в противном случае поле в роторе не индуцируется).
При питании током стабильной частоты синхронный двигатель имеет абсолютно жесткую механическую характеристику (обороты не зависят от нагрузки), обороты же асинхронного двигателя зависят от нагрузки и жесткость характеристики можно менять сопротивлением сплава, заливающего ротор (в короткозамкнутых двигателях) или сопротивлением шунтирующих резисторов (в двигателях с фазным ротором). Отсюда следует, что в классическом виде синхронный двигатель для транспорта в качестве тягового абсолютно непригоден.
На транспорте обмотки статора синхронного двигателя коммутируются от датчиков положения ротора, такой двигатель является аналогом коллекторного, но вместо щеточно-коллекторного механизма коммутация осуществляется электроникой и якорь с возбуждением как бы “поменялись местами” (постоянным током подмагничивается ротор, а коммутируются обмотки статора). Типичный пример такого двигателя – вентиляторы в компах.

Сообщение изменено (07-02-06 09:24)

GK Tramrunner писал(а):

> Правда НЕВЕРНО что – ротор Синхроммого двигателя – просто
> Постоянный магнит?

Не правда: ротор синхронного двигателя – именно постоянный магнит, или обмотка, питаемая постоянным током. Пример синхронного двигателя – кулер Вашего компа.
О перспективах применения синхронных двигателей для тяги см. например
здесь.

> Пример синхронного двигателя – кулер Вашего компа.

А разве кулер питается переменным напряжением? Я думал, это двигатель постоянного тока.

Сообщение изменено (07-02-06 10:54)

видимо там никаких обмоток а сталь намагничивается так, что Север станоновится по Север, Юг под Юг, потом пол оборота и полюса меняются.

Это ли Squirel Cage Moror? (мотор формы “Клетки для белки”)
=======
Нет. squirrel cage – это асинхронник с короткозамкнутым ротором ( а бывают еще с фазным ротором, где плавный пуск осущетсвлялся уменьшением сопртивления реостатов). В дотиристорную эпоху асинхронники с КЗ ротором большой мощности по понятным причинам не делались.

GK Tramrunner писал(а):

> Есть ли трамваи с Синхронным двигателем?
маловероятно – синхронные двигатели требуют дополнительных средств для разгона и не могут работать при перегрузках – т.е. для трамвая синхронные двигатели совсем не подходят.

Гость из будущего писал(а):

> > Есть ли трамваи с Синхронным двигателем?
> маловероятно – синхронные двигатели требуют дополнительных
> средств для разгона и не могут работать при перегрузках – т.е.
> для трамвая синхронные двигатели совсем не подходят.

Синхронные двигатели, питаемые переменным током без обратной связи по положению ротора – не подходят. Если питабтся от преобразователя, имеющег обратную связь по положению ротора – то вполне подходят, ибо такие синхронные двигателя являются аналогом коллекторных. Например, электровоз ЭП200 имеет синхронные двигатели.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector