Синхронный двигатель и асинхронный: Синхронный и асинхронный двигатель отличия

Содержание

«Чем отличается синхронный двигатель от асинхронного?» — Яндекс Кью

Чем отличается синхронный двигатель от асинхронного

Прежде чем разобраться, в чём их отличие, необходимо выяснить, что такое электродвигатель? Электродвигатель – это электрическая машина, которая приводится в действие от электроэнергии и служит приводом для других механизмов.

Объяснение принципа работы синхронного электродвигателя для «чайников»

С детства мы помним, что два магнита, если их приблизить друг к другу, в одном случае притягиваются, а в другом отталкиваются. Происходит это, в зависимости от того, что какими сторонами магнитов мы их соединяем, разноимённые полюса притягиваются, а одноимённые отталкиваются. Это – постоянные магниты, у которых магнитное поле присутствует постоянно. Существуют и переменные магниты.

В школьном учебнике по физике есть рисунок, где изображён электромагнит в виде подковы и рамка с полукольцами на концах, которая расположена между его полюсами.

При расположении рамки в горизонтальном положении в пространстве между полюсами магнитов, из-за того, что магнит притягивает разноимённые полюса и отталкивает одноимённые, на рамку подаётся ток, одинакового знака. Вокруг рамки появляется электромагнитное поле (вот пример переменного магнита!), полюса магнитов притягивают рамку, и она поворачивается в вертикальное положение. При достижении вертикали, на рамку подаётся ток противоположного знака, электромагнитное поле рамки меняет полюсность, и полюса постоянного магнита начинают отталкивать рамку, вращая её до горизонтального положения, после чего цикл вращения повторяется.

В этом заключается принцип работы электродвигателя. Причём, примитивного синхронного электродвигателя!

Итак, примитивный синхронный электродвигатель работает, когда на рамку подаётся ток. У настоящего синхронного электродвигателя, роль рамки выполняет ротор с катушками проводов, называемых обмотками, на которые подаётся ток (они служат источниками электромагнитного поля). А роль подковообразного магнита выполняет статор, изготовленный либо из набора постоянных магнитов, либо тоже из катушек проводов (обмоток), которые, при подаче тока являются также источниками электромагнитного поля.

Ротор синхронного электродвигателя будет вращаться с такой же частотой, с какой меняется ток, подаваемый на клеммы обмотки, т.е. синхронно. Отсюда название этого электродвигателя.

Объяснение принципа работы асинхронного электродвигателя для «чайников»

Вспоминаем описание рисунка в предыдущем примере. Та же рамка, расположенная между полюсами подковообразного магнита, только её концы не имеют полуколец, они соединены между собой.

Теперь начинаем вращать вокруг рамки подковообразный магнит. Вращаем его медленно и наблюдаем за поведением рамки. До некоторых пор рамка остаётся неподвижной, а потом, при повороте магнита на определённый угол, рамка начинает вращение вслед за магнитом. Вращение рамки запаздывает по сравнению со скоростью вращения магнита, т.е. она вращается не синхронно с ним – асинхронно. Вот и получается, что это примитивный асинхронный электродвигатель.

Вообще-то роль магнитов в настоящем асинхронном двигателе служат обмотки, расположенные в пазах статора, на которые подаётся ток. А роль рамки, выполняет ротор, в пазы которого вставлены металлические пластины, соединённые между собой на коротко. Поэтому такой ротор называется короткозамкнутым.

В чём же отличия синхронного и асинхронного электродвигателей?

Если поставить рядом два современных электродвигателя одного и другого типа, то по внешним признакам их отличить трудно даже специалисту.

По существу, их главное отличие рассмотрено в приведённых примерах принципов работы этих электродвигателей. Они отличаются по конструкции роторов. Ротор синхронного электродвигателя состоит из обмоток, а ротор асинхронного представляет собой набор пластин.

Статоры одного и другого электродвигателей почти неотличимы и представляют собой набор обмоток, однако, статор синхронного электродвигателя может быть набран из постоянных магнитов.

Обороты синхронного двигателя соответствуют частоте подаваемого на него тока, а обороты асинхронного несколько отстают от частоты тока.

Отличаются они и по сферам применения. Например, синхронные электродвигатели ставят для привода оборудования, которое работает с постоянной скоростью вращения (насосы, компрессоры и т. д.) не снижая её с увеличением нагрузки. А вот асинхронные электродвигатели снижают частоту вращения при увеличении нагрузки.

Синхронные электродвигатели конструктивно сложней, а значит, и дороже асинхронных электродвигателей.

РазноеКомментировать

Синхронные двигатели | Электрические машины

Страница 37 из 51

Синхронная машина, как любая электрическая машина, обратима, т.е. может работать как в двигательном, так и в генераторном режимах. Однако особенности работы машины в том или ином режиме предъявляют различные требования к ее конструктивному исполнению. Наиболее существенным отличием условий работы синхронного двигателя является процесс включения его в сеть, называемый пуском.

Собственный пусковой момент синхронного двигателя равен нулю, так как вследствие инерции ротора поток возбуждения не может сразу достичь синхронной частоты вращения потока статора . Поэтому после включения возбуждения двигателя в сеть при поля и перемещаются относительно друг друга с большой скоростью, и среднее взаимодействие этих полей равно нулю.
Пуск синхронного двигателя можно осуществить с помощью преобразователя частоты, который плавно повышает частоту вращения поля якоря от нуля до номинального значения по мере разгона двигателя. Такой способ пуска называется частотным. Возможен также пуск синхронного двигателя при помощи дополнительного асинхронного двигателя, осуществляющего предварительный разгон недовозбужденного синхронного двигателя до подсинхронной частоты вращения. Затем производится включение синхронного двигателя в сеть и его синхронизация по методу грубой синхронизации подобно тому, как это делается для синхронных генераторов.

Однако наиболее распространенным является асинхронный пуск синхронного двигателя. С этой целью на роторе в специальных пазах полюсных наконечников явнополюсных синхронных двигателей размещают короткозамкнутую обмотку (рис. 5.43) в виде латунных, медных или бронзовых стержней 1, соединенных по торцам короткозамыкающими кольцами 2. Эта обмотка называется пусковой. При использовании массивных плюсов, а также в случае неявнополюсных синхронных двигателей с ротором в виде массивного стального цилиндра роль пусковой обмотки выполняет внешняя поверхность полюсов или цилиндра ротора.

Схема асинхронного пуска представлена на рис. 5.44. В соответствии с этой схемой процесс пуска выполняется в два этапа. На первом этапе после включения обмотки статора в сеть ротор двигателя разгоняется под действием асинхронного момента до подсинхронной частоты вращения. Скольжение ротора

.
Обмотка возбуждения в течение первого этапа пуска замыкается на активное сопротивление . Оставлять обмотку возбуждения разомкнутой нельзя, так как вращающееся поле статора наводит в ней в начальный период пуска значительную ЭДС, способную «пробить» изоляцию обмотки возбуждения и опасную для эксплуатационного персонала.

Замыкать обмотку возбуждения накоротко также нецелесообразно, так как при этом возрастают провалы в кривой асинхронного момента (рис.5.45). Обмотка возбуждения является однофазной обмоткой. Индуцированный в ней ток создает пульсирующее магнитное поле. Прямо вращающаяся составляющая этого поля создает момент , а обратно вращающаяся составляющая — момент (см. п.4.13.2). При суммировании этих моментов с моментом пусковой обмотки в кривой результирующего момента появляются провалы в зоне малых скольжений и в области скольжения , которые могут затруднить пуск двигателя. Введение в цепь обмотки возбуждения дополнительного сопротивления позволяет уменьшить величину этих провалов. Для оценки пусковых свойств синхронного двигателя используются три показателя:
кратность пускового момента ;
кратность максимального момента ;
кратность входного момента .
Входной момент определяется при скольжении , примерно соответствующем верхнему уровню скольжения, при котором двигатель может войти в синхронизм после подачи возбуждения. Момент сопротивления на валу двигателя должен быть меньше развиваемого двигателем асинхронного момента (рис. 5.45). Разность моментов и определяет динамический момент
.
Чем больше динамический момент, тем меньше время пуска
.
Если динамический момент мал, то пуск затягивается. Это может привести к перегреву обмотки статора и пусковой обмотки из-за значительных токов, протекающих по этим обмоткам при асинхронном пуске. Пусковой ток статорной обмотки (при ) в несколько раз превышает номинальный ток и обычно составляет
.
Второй этап пуска начинается, когда ротор достигнет установившейся частоты вращения (), и обмотка возбуждения подключается к источнику постоянного тока (возбудителю). После включения возбуждения на ротор помимо асинхронного момента начинает действовать синхронный момент , зависящий от тока возбуждения и угла q,
.

На рис. 5.46 представлены зависимости момента и скольжения s для разных моментов включения возбуждения.

При отсутствии возбуждения скольжение в установившемся асинхронном режиме изменяется по кривой 1. Ее нелинейный характер объясняется магнитной несимметрией ротора по осям d и q (для неявнополюсного двигателя скольжение постоянно и не зависит от положения ротора).

При подаче возбуждения в момент (рис. 5.46, а) синхронный момент положителен и, складываясь с асинхронным моментом , приводит к уменьшению скольжения (кривая 2). Ротор достигает синхронной частоты вращения и после нескольких качаний выходит на установившийся режим (, ).
При подаче возбуждения в момент (рис. 5.46, б) возникающий синхронный момент будет действовать против направления вращения ротора. Поэтому скольжение ротора на интервале, когда момент , возрастает (кривая 2), и условия для синхронизации на интервале положительного момента () ухудшаются. Ротор достигает синхронной частоты вращения после одного или нескольких проворотов, а при неблагоприятных условиях синхронизация двигателя может оказаться невозможной.

Рабочие свойства синхронных двигателей могут быть исследованы с помощью уравнений и векторных диаграмм, полученных для синхронных генераторов (см. п. 5.11 и 5.12). Основным режимом синхронных двигателей является режим при . Этот режим описывается U-образными характеристиками (рис. 5.47), которые практически повторяют U-образные характеристики генератора. Отличается лишь U-образная характеристика в режиме холостого хода , когда для своей работы двигатель потребляет из сети активный ток .
Другим характерным режимом является работа двигателя при постоянном возбуждении () и переменной нагрузке (). Характеристиками этого режима являются угловые (рис. 5.48) и рабочие характеристики (рис. 5.49).

Угловые характеристики построены без учета знака угла и мощности для трех значений тока возбуждения. Они показывают, что синхронные двигатели допускают регулирование максимального момента. Это имеет очень важное значение в аварийных режимах для сохранения устойчивости параллельной работы двигателя с сетью.

Рабочие характеристики (рис. 5.49) построены при токе возбуждения (рис. 5.47). С ростом нагрузки падает, двигатель переходит в режим потребления реактивной мощности (). При автоматическом регулировании тока возбуждения можно обеспечить работу двигателя с любым заданным законом изменения коэффициента мощности.
Синхронные двигатели обычно проектируются для работы в режиме перевозбуждения () с коэффициентом мощности . Это позволяет уменьшить реактивную мощность синхронных генераторов на электростанциях и тем самым уменьшить потери в линиях электропередачи. Однако в сравнении с асинхронными двигателями синхронные двигатели являются более дорогими, главным образом, из-за затрат, связанных с изготовлением системы возбуждения. Синхронные двигатели также сложнее асинхронных в конструктивном отношении, нуждаются в квалифицированном обслуживании и менее надежны в эксплуатации.

Выбор того или иного типа двигателя осуществляется на основе технико-экономических расчетов. При мощности 100-200 кВт синхронные двигатели часто оказываются выгоднее асинхронных.

Назад
Вперёд

Устройство и принцип действия синхронного двигателя

Принцип действия синхронного двигателя примерно такой же, как и у асинхронного. Но есть несколько отличий, которые имеют ключевое значение при выборе мотора для той или иной конструкции. В промышленности получили широкое распространение асинхронные машины – их доля достигает 96% от общего количества электрических двигателей. Но это вовсе не говорит о том, что отсутствуют другие типы электрических агрегатов.

Отличие от асинхронного мотора

Главное отличие синхронной машины заключается в том, что скорость вращения якоря такая же, как и аналогичная характеристика магнитного потока. И если в асинхронных моторах используется короткозамкнутый ротор, то в синхронных имеется на нем проволочная обмотка, к которой подводится переменное напряжение. В некоторых конструкциях используются постоянные магниты. Но это делает двигатель дороже.

Если увеличивать нагрузку, подключаемую к ротору, частота вращения его не изменится. Это одна из ключевых особенностей такого типа машин. Обязательное условие – у движущегося магнитного поля должно быть столько же пар полюсов, сколько у электромагнита на роторе. Именно это гарантирует постоянную угловую скорость вращения этого элемента двигателя. И она не будет зависеть от момента, приложенного к нему.

Конструкция мотора

Устройство и принцип действия синхронных двигателей несложны. Конструкция включает в себя такие элементы, как:

Неподвижная часть – статор. На ней находится три обмотки, которые соединяются по схеме «звезда» или «треугольник». Статор собран из пластин электротехнической стали с высокой степенью проводимости.
Подвижная часть – ротор. На нем тоже имеется обмотка. При работе на нее подается напряжение.

Между ротором и статором имеется прослойка воздуха. Она обеспечивает нормальное функционирование двигателя и позволяет магнитному полю беспрепятственно воздействовать на элементы агрегата. В конструкции присутствуют подшипники, в которых вращается ротор, а также клеммная коробка, расположенная в верхней части мотора.

Как работает двигатель

Если кратко, принцип действия синхронного двигателя, как и любого другого, заключается в преобразовании одного вида энергии в другой. А конкретно – электрической в механическую. Работает мотор таким образом:

На статорные обмотки подается переменное напряжение. Оно создает магнитное поле.
На обмотки ротора также подается переменное напряжение, создающее поле. Если используются постоянные магниты, то это поле уже по умолчанию имеется.
Два магнитных поля взаимопересекаются, противодействуют друг другу – одно толкает другое. Из-за этого двигается ротор. Именно он установлен на шарикоподшипниках и способен свободно вращаться, дать ему нужно только толчок.

Вот и все. Теперь остается только использовать полученную механическую энергию в нужных целях. Но требуется знать, как правильно вывести в нормальный режим синхронный двигатель. Принцип работы у него отличается от асинхронного. Поэтому требуется придерживаться определенных правил.

Для этого электродвигатель подключают к оборудованию, которое необходимо привести в движение. Обычно это механизмы, которые должны работать практически без остановок – вытяжки, насосы и прочее.

Синхронные генераторы

Обратная конструкция – синхронные генераторы. В них процессы протекают немного иначе. Принцип действия синхронного генератора и синхронного двигателя отличаются, но не существенно:

На обмотку статора не подается напряжение. С нее оно снимается.
На обмотку ротора подается переменное напряжение, которое необходимо для создания магнитного поля. Потребление электроэнергии крайне маленькое.
Ротор электрогенератора раскручивается при помощи дизельного или бензинового двигателя либо же силой воды, ветра.
Вокруг ротора имеется магнитное поле, которое двигается. Поэтому в обмотке статора индуцируется ЭДС, а на концах появляется разность потенциалов.

Но в любом случае требуется стабилизировать напряжение на выходе генераторной установки. Для этого достаточно запитать роторную обмотку от источника, напряжение которого постоянно и не изменяется при колебаниях частоты вращения.

Полюсы обмоток двигателя

В конструкции ротора имеются постоянные или электрические магниты. Их обычно называют полюсами. На синхронных машинах (двигателях и генераторах) индукторы могут быть двух типов:

Явнополюсными.
Неявнополюсными.

Они различаются между собой только взаимным расположением полюсов. Для уменьшения сопротивления со стороны магнитного поля, а также улучшения условий для проникновения потока, используются сердечники, изготовленные из ферромагнетиков.

Эти элементы располагаются как в роторе, так и в статоре. Для изготовления используются только сорта электротехнической стали. В ней очень много кремния. Это отличительная особенность такого вида металла. Это позволяет существенно уменьшить вихревые токи, повысить электрическое сопротивление сердечника.

Воздействие полюсов

В основе конструкции и принципа действия синхронных двигателей лежит обеспечение влияния пар полюсов ротора и статора друг на друга. Для обеспечения работы нужно разогнать индуктор до определенной скорости. Она равна той, с которой вращается магнитное поле статора. Именно это позволяет обеспечить нормальную работу в синхронном режиме. В момент, когда происходит запуск, магнитные поля статора и ротора взаимно пересекаются. Это называется «вход в синхронизацию». Ротор начинает вращаться со скоростью, как у магнитного поля статора.

Самое сложное в работе синхронного мотора – это его запуск. Именно поэтому его используют крайне редко. Ведь конструкция усложняется за счет системы запуска. На протяжении долгого времени работа синхронного двигателя зависела от разгонного асинхронника, механически соединенным с ним. Что это значит? Второй тип двигателя (асинхронный) позволял разогнать ротор синхронной машины до подсинхронной частоты. Обычные асинхронники не требуют специальных устройств для запуска, достаточно только подать рабочее напряжение на обмотки статора.

После того, как будет достигнута требуемая скорость, происходит отключение разгонного двигателя. Магнитные поля, которые взаимодействуют в электрическом моторе, сами выводят его на работу в синхронном режиме. Для разгона потребуется другой двигатель. Его мощность должна составлять примерно 10-15 % от аналогичной характеристики синхронной машины. Если нужно вывести в режим электродвигатель 1 кВт, для него потребуется разгонный мотор мощностью 100 Вт. Этого вполне достаточно, чтобы машина смогла работать как в режиме холостого хода, так и с незначительной нагрузкой на валу.

Более современный способ разгона

Стоимость такой машины оказывалась намного выше. Поэтому проще использовать обычный асинхронный мотор, пусть и много у него недостатков. Но именно его принцип работы и был использован для уменьшения габаритов и стоимости всей установки. При помощи реостата производится замыкание обмоток на роторе. В итоге двигатель становится асинхронным. А запустить его оказывается намного проще – просто подается напряжение на обмотки статора.

Во время выхода на подсинхронную скорость возможно раскачивание ротора. Но это не происходит за счет работы его обмотки. Напротив, она выступает в качестве успокоителя. Как только частота вращения будет достаточной, производится подача постоянного напряжения на обмотку индуктора. Двигатель выводится в синхронный режим. Но такой способ можно воплотить только в том случае, если используются моторы с обмоткой на роторе. Если там применяется постоянный магнит, придется устанавливать дополнительный разгонный электродвигатель.

Преимущества и недостатки синхронных моторов

Основное преимущество (если сравнивать с асинхронными машинами) – за счет независимого питания роторной обмотки агрегаты могут работать и при высоком коэффициенте мощности. Также можно выделить такие достоинства, как:

Снижается ток, потребляемый электродвигателем, увеличивается КПД. Если сравнивать с асинхронным мотором, то эти характеристики у синхронной машины оказываются лучше.
Момент вращения прямо пропорционален напряжению питания. Поэтому даже если снижается напряжение в сети, нагрузочная способность оказывается намного выше, нежели у асинхронных машин. Надежность устройств такого типа существенно выше.

Но вот имеется один большой недостаток – сложная конструкция. Поэтому при производстве и последующих ремонтах затраты окажутся выше. Кроме того, для питания обмотки ротора обязательно требуется наличие источника постоянного тока. А регулировать частоту вращения ротора можно только с помощью преобразователей – стоимость их очень высокая. Поэтому синхронные моторы используются там, где нет необходимости часто включать и отключать агрегат.

Что такое синхронный двигатель и где он используется

Устройство и принцип действия синхронного двигателя

Синхронный электродвигатель – это устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую. Его также можно использовать в качестве генератора. Чаще всего он применяется в компрессорах, прокатных станках, поршневых насосах и другом подобном оборудовании. Рассмотрим принцип действия синхронного электродвигателя, его характеристики и свойства.

Устройство синхронного электродвигателя

Строение агрегата данного вида типично. Двигатель состоит из:

Неподвижной части (якорь или статор).
Подвижной части (ротор или индуктор).
Вентилятора.
Контактных колец.
Щеток.
Возбудителя.

Статор представляет собой сердечник, состоящий из обмоток, который заключен в корпус. Индуктор комплектуется электромагнитами постоянного тока (полюсами). Конструкция индуктора может быть двух видов – явнополюсная и неявнополюсная. В статоре и роторе расположены ферромагнитные сердечники, изготовленные из специальной электротехнической стали. Они необходимы для уменьшения магнитного сопротивления и улучшения прохождения магнитного потока.

Частота вращения ротора в синхронном двигателе равна частоте вращения магнитного поля. Независимо от подключаемой нагрузки частота ротора неизменна, так как число пар полюсов магнитного поля и ротора совпадают. Их взаимодействие обеспечивает постоянную угловую скорость, не зависящую от момента, приложенного к валу.

Принцип работы синхронного электродвигателя

Самые распространенные типы такого рода агрегатов – однофазный и трехфазный. Принцип работы синхронного электродвигателя в обоих случаях примерно одинаков. После подключения обмотки якоря к сети ротор остается неподвижным, в то время как постоянный ток поступает в обмотку возбуждения. Направление электромагнитного момента меняется дважды за время одного изменения напряжения. При значении среднего момента равном нулю, ротор под влиянием внешнего момента (механического воздействия) разгоняется до частоты, близкой по значению частоте вращения магнитного поля в зазоре, после чего двигатель переходит в синхронный режим.

В трехфазном устройстве проводники расположены под определенным углом относительно друг друга. В них возбуждается вращающееся с синхронной скоростью электромагнитное поле.

Разгон двигателя может осуществляться в двух режимах:

Асинхронный. Обмотки индуктора замыкаются с помощью реостата. Вращающееся магнитное поле, возникающее при включении напряжения, пересекает короткозамкнутую обмотку, установленную на роторе. В ней индуцируются токи, взаимодействующие с вращающимся полем статора. По достижении синхронной скорости крутящий момент начинает уменьшаться и сводится к нулю после замыкания магнитного поля.
С помощью вспомогательного двигателя. Для этого синхронный двигатель механически соединяется со вспомогательным (двигателем постоянного тока либо трехфазным индукционным двигателем). Постоянный ток подается только после того, как вращение двигателя достигает скорости, близкой к синхронной. Магнитное поле замыкается, и связь со вспомогательным двигателем прекращается.

Характеристики синхронного электродвигателя

Хотя асинхронные двигатели считаются более надежными и дешевыми, их синхронные «собратья» имеют некоторые преимущества и широко применяются в различных областях промышленности. К отличительным характеристикам синхронного электродвигателя можно отнести:

Работу при высоком значении коэффициента мощности.
Высокий КПД по сравнению с асинхронным устройством той же мощности.
Сохранение нагрузочной способности даже при снижении напряжения в сети.
Неизменность частоты вращения независимо от механической нагрузки на валу.
Экономичность.

Синхронным двигателям также присущи некоторые недостатки:

Достаточно сложная конструкция, делающая их производство дороже.
Необходимость источника постоянного тока (возбудителя или выпрямителя).
Сложность пуска.
Необходимость корректировать угловую частоту вращения путем изменения частоты питающего напряжения.

Однако в некоторых случаях использование синхронных двигателей предпочтительнее:

Для улучшения коэффициента мощности.
В длительных технологических процессах, где нет необходимости в частых запусках и остановках.

Таким образом, «плюсы» двигателей такого типа значительно превосходят «минусы», поэтому на данный момент они высоко востребованы.

Изучив синхронный двигатель, устройство и принцип его действия и учтя условия, в которых он будет эксплуатироваться, вы сможете быстро и с легкостью подобрать оптимально подходящий для ваших целей тип агрегата (защищенный, закрытый, открытый) и использовать его с максимальной эффективностью.

Синхронный двигатель, принцип и теория работы, строение и применение

Мы узнали о различных типах электродвигателей в нашей предыдущей статье. Теперь мы начнем узнавать об этих моторах индивидуально. В этой статье мы рассмотрим теорию работы синхронного двигателя и его строение, а так же подскажем где вы можете купить.

Принцип синхронного двигателя

Основной принцип такой же, как и для всех двигателей. Это взаимная индукция между обмоткой статора и ротора, которая делает любой двигатель работоспособным. Кроме того, когда 3-фазная обмотка питается от 3-фазного источника питания, то создается магнитный поток постоянной величины, но вращающийся с синхронной скоростью.

Чтобы легко понять работу синхронного двигателя, давайте рассмотрим только два полюса в статоре и роторе. Как показано на рисунке, статор имеет два полюса Ns и S. Эти полюса, находясь под напряжением, создают вращающееся магнитное поле. Они вращаются с синхронной скоростью и позволяют считать направление вращения по часовой стрелке. Если полюса ротора находятся в положении, показанном на рисунке, то полюса отталкиваются друг от друга. Итак, северный полюс в статоре отталкивает северный полюс ротора. Также южный полюс статора отталкивает юг ротора. Это заставляет ротор вращаться в направлении против часовой стрелки. Таким образом, через полпериода полюса статора меняются местами, что приводит их в положение противоположенных полюсов, которые притягивают друг друга . Т.е. южный полюс статора и северный полюс ротора притягиваются и магнитно сцепляются.

В этом положении полюсы Ns притягивают S, а полюсы Ss притягивают N. Эти противоположные полюса ротора и статора начинают вращаться в том же направлении, что и полюса статора. Это заставляет ротор вращаться в одном направлении и с синхронной скоростью, которая равна скорости вращения полюсов статора. Таким образом, поскольку положение полюсов статора продолжает изменяться с быстрой скоростью и реверсированием, полюса ротора также вращаются и поворачиваются так же, как и статор, таким образом вызывая вращение ротора с постоянной, синхронной скоростью и в том же направлении. Приобрести синхронный двигатель можно, перейдя по ссылке ниже:

Теория работы

Когда на двигатель подается питание переменного тока, полюса статора находятся под напряжением. Это, в свою очередь, притягивает полюса ротора, таким образом, полюса статора и ротора магнитно блокируются. Именно эта блокировка заставляет ротор вращаться с одинаковой синхронной скоростью с полюсами статора. Синхронная скорость вращения задается выражением Ns = 120f / P.

Когда нагрузка на двигатель постепенно увеличивается, ротор, несмотря на то, что он вращается с одинаковой скоростью, имеет тенденцию постепенно снижаться по фазе на некоторый угол, «β», называемый Угол нагрузки или Угол сцепления. Этот угол нагрузки зависит от величины нагрузки, на которую рассчитан двигатель. Другими словами, мы можем интерпретировать, как развиваемый двигателем крутящий момент зависит от угла нагрузки «β».

Электрическую работу синхронного двигателя можно сравнить с передачей мощности механическим валом. На рисунке показаны два шкива, «A» и «B». Предполагается, что шкив «A» и шкив «B» установлены на одном валу. «А» передает мощность от привода через вал, в свою очередь заставляя «В» вращаться, передавая мощность нагрузке.

Два шкива, которые прикреплены к одному валу, можно сравнить с блокировкой между полюсами статора и ротора.

Если нагрузка увеличивается, шкив «B» передает увеличение нагрузки на вал, что проявляется в скручивании вала.

Таким образом, поворот вала можно сравнить с ротором, падающим по фазе со статором.

Угол кручения можно сравнить с углом нагрузки «β». Также, когда нагрузка увеличивается, сила скручивания и угол закручивания увеличиваются. Таким образом, угол нагрузки «β» также увеличивается.

Если нагрузка на шкив «B» увеличивается до такой степени, что он заставляет вал крутиться и ломаться, то передача мощности через вал прекращается, когда вал ломается. Это можно сравнить с ротором, выходящим из синхронизма с полюсами статора.

Таким образом, синхронные двигатели могут работать либо с синхронной скоростью, либо они останавливаются.

Процедура запуска двигателя

Все синхронные двигатели оснащены «обмоткой короткозамкнутого ротора», состоящей из медных прутков, закороченных на обоих концах. Эти обмотки также служат для самостоятельного запуска синхронного двигателя. Во время запуска он легко запускается и действует как асинхронный двигатель. Для запуска синхронного двигателя сетевое напряжение подается на клеммы статора, а ротор остается не возбужденным. Он запускается как асинхронный двигатель, и когда он достигает скорости около 95% от своей синхронной скорости, на ротор подается слабое постоянное возбуждение. В результате чего ротор выравнивается синхронно со статором. В этот момент статор и полюса ротора сцепляются друг с другом и приводят двигатель в синхронность.

Фазовые колебания

Раскачка фазы синхронного двигателя вызваны:

Различными нагрузками
Пульсирующими частотами питания.

Когда синхронный двигатель нагружен (например, компрессоры, насосы и т. д.). Когда нагрузка увеличивается, его ротор возвращается назад на угол соединения «β». При дальнейшем увеличении нагрузки этот угол «β» дополнительно увеличивается, чтобы справиться с возросшей нагрузкой. В этой ситуации, если нагрузка внезапно уменьшается, ротор перегружается, а затем оттягивается, чтобы приспособить новую нагрузку к двигателю. Таким образом, ротор начинает колебаться, как маятник, в своем новом положении, соответствующем его новой нагрузке, пытаясь восстановить равновесие. Если период времени этих колебаний совпадает с собственной частотой станка, то устанавливается резонанс, что может вывести машину из синхронизма. Для демпфирования таких колебаний используются «демпфирующие решетки», известные как «обмотки короткозамкнутых клеток».

Что такое синхронный двигатель и где он используется

Синхронные электродвигатели (СД) не так распространены, как асинхронные с короткозамкнутым ротором. Но используются там, где нужен большой крутящий момент и в процессе работы будут происходить частые перегрузки. Также такой тип двигателей используются там, где нужна большая мощность, чтобы приводить в движение механизмы, благодаря высокому коэффициенту мощности и возможности улучшать коэффициент мощности сети, что существенно снизит затраты на электроэнергию и нагрузку на линии. Что такое синхронный двигатель, где он используется и какие у него плюсы минусы мы рассмотрим в этой статье.

Определение и принцип действия

Если говорить простым языком, то синхронным называют электродвигатель, у которого скорость вращения ротора (вала) совпадает со скоростью вращения магнитного поля статора.

Кратко рассмотрим принцип действия такого электродвигателя — он основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля статора, которое обычно создаётся трёхфазным переменным током и постоянного магнитного поля ротора.

Постоянное магнитное поле ротора создаётся за счет обмотки возбуждения или постоянных магнитов. Ток в обмотках статора создаёт вращающееся магнитное поле, тогда как ротор в рабочем режиме представляет собой постоянный магнит, его полюса устремляются к противоположным полюсам магнитного поля статора. В результате ротор вращается синхронно с полем статора, что и является его основной особенностью.

Напомним, что у асинхронного электродвигателя скорость вращения МП статора и скорость вращения ротора отличаются на величину скольжения, а его механическая характеристика «горбатая» с пиком при критическом скольжении (ниже его номинальной скорости вращения).

Скорость, с которой вращается магнитное поле статора, может быть вычислена по следующему уравнению:

f – частота тока в обмотке, Гц, p – количество пар полюсов.

Соответственно по этой же формуле определяется скорость вращения вала синхронного двигателя.

Большинство электродвигателей переменного тока, используемых на производстве, выполнены без постоянных магнитов, а с обмоткой возбуждения, тогда как маломощные синхронные двигатели переменного тока выполняются с постоянными магнитами на роторе.

Ток к обмотке возбуждения подводится за счет колец и щеточного узла. В отличие от коллекторного электродвигателя, где для передачи тока вращающейся катушке используется коллектор (набор продольно расположенных пластин), на синхронном установлены кольца поперек одного из концов статора.

Источником постоянного тока возбуждения в настоящее время являются тиристорные возбудители, часто называемые «ВТЕ» (по названию одной из серий таких устройств отечественного производства). Ранее использовалась система возбуждения «генератор-двигатель», когда на одном валу с двигателем устанавливали генератор (он же возбудитель), который через резисторы подавал ток в обмотку возбуждения.

Ротор почти всех синхронных двигателей постоянного тока выполняется без обмотки возбуждения, а с постоянными магнитами, они хоть и похожи по принципу действия на СД переменного тока, но по способу подключения и управления ими очень сильно отличаются от классических трёхфазных машин.

Одной из основных характеристик электродвигателя является механическая характеристика. Она у синхронных электродвигателей приближена к прямой горизонтальной линии. Это значит, что нагрузка на валу не влияет на его обороты (пока не достигнет какой-то критической величины).

Это достигается именно благодаря возбуждению постоянным током, поэтому синхронный электродвигатель отлично поддерживает постоянные обороты при изменяющихся нагрузках, перегрузках и при просадках напряжения (до определенного предела).

Ниже вы видите условное обозначение на схеме синхронной машины.

Конструкция ротора

Как и любой другой, синхронный электродвигатель состоит из двух основных частей:

Статор. В нём расположены обмотки. Его еще называют якорем.
Ротор. На нём устанавливают постоянные магниты или обмотку возбуждения. Его также называют индуктором, из-за его предназначения — создавать магнитное поле).

Для подачи тока в обмотку возбуждения на роторе устанавливают 2 кольца (так как возбуждение постоянным током, на одно из них подают «+», а на другое «—»). Щетки закреплены на щеткодержателе.

Роторы у синхронных электродвигателей переменного тока бывают двух типов, в зависимости от назначения:

Явнополюсные. Четко видны полюса (катушки). Используют при малых скоростях и большом числе полюсов.
Неявнополюсные – выглядит как круглая болванка, в прорези на которой уложены провода обмоток. Используют при больших скоростях вращения (3000, 1500 об/мин) и малом числе полюсов.

Пуск синхронного двигателя

Особенностью этого вида электрических машин является то, что его нельзя просто подключить к сети и ожидать его запуска. Кроме того, что для работы СД нужен не только источник тока возбуждения, у него и достаточно сложная схема пуска.

Запуск происходит как у асинхронного двигателя, а для создания пускового момента кроме обмотки возбуждения на роторе размещают и дополнительную короткозамкнутую обмотку «беличью клетку». Её еще называют «демпфирующей» обмоткой, потому что она повышает устойчивость при резких перегрузках.

Ток возбуждения в обмотке ротора при пуске отсутствует, а когда он разгоняется до подсинхронной скорости (на 3-5% меньше синхронной), подаётся ток возбуждения, после чего он и ток статора совершает колебания, двигатель входит в синхронизм и выходит на рабочий режим.

Для ограничения пусковых токов мощных машин иногда уменьшают напряжение на зажимах обмоток статора, подключив последовательно автотрансформатор или резисторы.

Пока синхронная машина запускается в асинхронном режиме к обмотке возбуждения подключаются резисторы, сопротивление которых превышает сопротивление самой обмотки в 5 — 10 раз. Это нужно чтобы пульсирующий магнитный поток, возникающий под действием токов, наводимых в обмотке при пуске, не замедлял разгон, а также чтобы не повредить обмотки из-за индуцируемыми в ней ЭДС.

Видов таких машин очень много, выше была описана конструкция синхронного электродвигателя переменного тока с обмотками возбуждения, как самого распространенного на производстве. Есть и другие типы, такие как:

Синхронные двигатели с постоянными магнитами. Это различные электродвигатели, такие как PMSM – permanent magnet synchronous motor, BLDC – Brushless Direct Current и прочие. Отличия, между которыми, состоят в способе управления и форме тока (синусоидальная или трапецивиденая). Их еще называют бесколлекторными или бесщеточными двигателями. Используются в станках, радиоуправляемых моделях, электроинструменте и т. д. Они работают не напрямую от постоянного тока, а через специальный преобразователь.
Шаговые двигатели — синхронные бесщеточные двигатели, у которых ротор точно удерживает заданное положение, их используют для позиционирование рабочего инструмента в ЧПУ станках и для управления различными элементами автоматических систем (например, положение дроссельной заслонки в автомобиле). Состоят из статора, в этом случае на нём расположены обмотки возбуждения, и ротора, который выполнен из магнито-мягкого или магнито-твёрдого материала. Конструктивно очень похожи на предыдущие типы.
Реактивные.
Гистерезисные.
Реактивно-гистерезисные.

Последние три типа СД также не имеют щеток, они работают за счет особой конструкции ротора. У реактивных СД различают три их конструкции: поперечно-расслоенный ротор, ротор с явновыраженными полюсами и аксиально-расслоенный ротор. Объяснение принципа их работы достаточно сложно, и займет большой объём, поэтому мы опустим его. Такие электродвигатели на практике вы, скорее всего, встретите нечасто. В основном это маломощные машины, используемые в автоматике.

Сфера применения

Синхронные двигатели стоят дороже чем асинхронные, к тому же требуют дополнительного источника постоянного тока возбуждения – это отчасти снижает ширину области применения этого вида электрических машин. Однако, синхронные электродвигатели используют для привода механизмов, где возможны перегрузки и требуется точное поддерживание стабильных оборотов.

При этом чаще всего используются в области больших мощностей — сотен киловатт и единиц мегаватт, и, при этом, пуск и остановка происходят достаточно редко, то есть машины работают круглосуточно долгое время. Такое применение обусловлено тем, что синхронные машины работают с cosФи приближенном к 1, и могут выдавать реактивную мощность в сеть, в результате чего улучшается коэффициент мощности сети и снижается её потребление, что важно для предприятий.

Преимущества и недостатки

Если говорить простыми словами, то у любой электрической машины есть свои плюсы и минусы. У синхронного двигателя положительными сторонами является:

Работа с cosФи=1, благодаря возбуждению постоянным током, соответственно они не потребляют реактивной мощности из сети.
При работе, с перевозбуждением отдают реактивную мощность в сеть, улучшая коэффициент мощности сети, падение напряжения и потери в ней и повышается КМ генераторов электростанциях.
Максимальный момент, развиваемый на валу СД, пропорционален U, а у АД — U² (квадратичная зависимость от напряжения). Это значит, что у СД хорошая нагрузочная способность и устойчивость работы, которые сохраняются при просадке напряжения в сети.
В следствие всего этого скорость вращения стабильна при перегрузках и просадках, в пределах перегрузочной способности, особенно при повышении тока возбуждения.

Однако существенным недостатком синхронного двигателя является то, что его конструкция сложнее, чем у асинхронных с КЗ-ротором, нужен возбудитель, без которого он не сможет работать. Всё это приводит к большей стоимости по сравнению с асинхронными машинами и сложностями в обслуживании и эксплуатации.

Пожалуй, на этом достоинства и недостатки синхронных электродвигателей заканчиваются. В этой статье мы постарались кратко изложить общие сведения о синхронных электродвигателях. Если у вас есть чем дополнить материал – пишите в комментариях.

Что такое асинхронный двигатель и принцип его действия

Данный двигатель зачастую используется в промышленности. Он простой в использовании, долговечный, недорогой.

Асинхронный двигатель превращает электрическую энергию в механическую. Его работа основана на принципе вращающегося магнитного поля. Сам принцип действия аппарата можно описать несколькими пунктами поэтапно:

Во время запуска самого двигателя происходит пересечение магнитного поля с контуром ротора, после чего происходит индицирование электродвижущей силы.
В замкнутом роторе происходит возникновение переменного тока.
Магнитные поля: статора и ротора также воссоздают непосредственно так называемый крутящий момент.
Ротор «догоняет» поле самого статора.
Когда частоты вращения самого магнитного поля статора/ротора имеют совпадения, электромагнитные процессы, образованные в месте ротора затухают. После чего крутящий момент приравнивается к «0».
Статор, а вернее его образованное магнитное поле возбуждает контур ротора, который в этот момент вновь позади.

Где применяются?

Как уже уточнялось выше в статье, применяется данный двигатель промышленности (лебедки общепромышленного назначения, краны) и бытовой технике (асинхронные двигатели с небольшой мощностью).

Теперь остановим ваше внимание на электродвигателе непосредственно с короткозамкнутым ротором. Они применяются в самих электроприводах различных типов станков, а если говорить точнее: металлообрабатывающих, а также часто встречающихся на сегодня грузоподъемных и ткацких, в том числе деревообрабатывающих), а также в вентиляторах, лифтах, различных насосах, бытовых приборах.

Если говорить об асинхронном электродвигателе с короткозамкнутым ротором, то благодаря его применению можно добиться существенного снижения энергопотребления оборудования, которое в свою очередь, обеспечивает высокий уровень надежности аппарата. Данные характеристики оказывают положительный эффект на модернизацию производства в целом.

Что такое «скольжение»?

Пришло время поговорить о таком понятии как «скольжение» асинхронного двигателя.
Это, по сути, относительная разность скоростей самого вращения «ротора», это ни что иное, как изменение, так называемого переменного магнитного тока. «Скольжение» измеряется в относительных единицах, а также можно измерять в процентном соотношении.

Устройство асинхронного двигателя

Основные части двигателя: статор и ротор. Три обмотки находятся на полюсах железного сердечника кольцевой формы, сети так называемого трехфазного тока 0 располагаются одна относительно другой строго под углом 120 градусов.
Также отметим, что внутри самого сердечника закреплен на той же оси цилиндр из высококачественного металла. Он называется – ротор.

Статор

Статор это неподвижная часть, которая формирует вращающееся магнитное поле. Именно это поле непосредственно соприкасается с электромагнитным полем самой подвижной части, именуемой ротором, тем самым происходит полноценное вращение ротора.

Двигатели статора имеют фазные и короткозамкнутые роторы.

Устройство статора

Первое это корпус, изготовленный из чугуна, но часто встречаются корпуса из алюминия.
Далее идет сердечник из пластин, которые изготовлены из электротехнической стали в толщину 0,5 миллиметров. Пластины сердечника скреплены скобками или же швами, покрыты изоляционным лаком, закреплены в станине при помощи стопорных болтов.
Ну и последнее в устройстве статора– обмотки, сдвинутые друг к другу на 120 градусов, как правило, в устройстве их не более трех, они вложены в пазы на внутренней стороне самого сердечника, изготовлены из изолированного медного, алюминиевого провода круглого/квадратного сечения.

Сердечник статора

Выполняется с посадкой на вал, без наличия промежуточной втулки. Посадка сердечников используется в двигателях с высотой непосредственно оси в 250 миллиметров без шпонки.
В больших двигателях сердечники закреплены на вал с применением шпонки. В случае, если ротор в диаметре 990 миллиметров, сердечник шихтуют из разных сегментов.

Обмотка статора и количество оборотов электродвигателя

Определить количество оборотов электродвигателя можно лишь при помощи обмотки. В этом нет ничего сложного и достаточно просто следовать инструкции и все получится. Для этого нужно:

Снять крышку с двигателя.
Найти одну из секций и посмотреть, сколько места она занимает по окружности самого круга. Например, если катушка заняла половину круга – это 180 градусов, то двигатель идет на 3000 оборотов в минуту.
Если в окружности вмещается три секции на 120 градусов, то это двигатель на 1500 оборотов в минуту.
Если в катушке вмещается 4 секции на 90 градусов, то двигатель на 3000 оборотов в минуту.

Ротор

Вращается внутри самого статора (выше описывали, что он представляет собой). Ротор – элемент электрического двигателя. Его вал соединен с деталями агрегаторов. Если говорить о массивном роторе – это цельный стальной цилиндр, который помещается во внутрь статора с не присоединенным к его поверхности сердечником (также выше описывали что такое сердечник).

Также бывают еще разновидности ротора:

фазный (уложен в пазы сердечника обмоткой и соединен по схеме «звезда»),
короткозамкнутый (залитый в поверхность сердечника, замкнут с торцов при помощи двух высокопроводящих медных колец).

Устройство короткозамкнутого ротора

Такая обмотка зачастую называется у профессионалов «беличьим колесом» по причине того, что его внешняя конструкция достаточно схожа с ним. Состоит из аллюминевых стержней, торцов с двумя кольцами замкнутых накоротко. Такие стержни вставлены, как правило, в пазы сердечника самого ротора.

Как сделан фазный ротор

Фазный ротор представляет собой двигатель, который поддается регулировке при помощи добавления в цепь ротора так называемых добавочных сопротивлений. Используются такого плана двигатели во время пуска с нагрузкой на валу. В свою очередь, увеличение сопротивления в цепи ротора предоставляет возможность увеличить пусковой момент.

Что лучше короткозамкнутый или фазный: совместная работа ротора и статора

Здесь стоит отметить, что особенных преимуществ нет ни у одного ротора, каждый хорош по-своему. Более подробно на них останавливаться не будем, так как вся необходимая информация по этим двум разновидностям ротора уже была дана выше в статье. остановим внимание на том, как регулируется частота вращения ротора. Это можно сделать при помощи изменения так называемого дополнительного сопротивления самой цепи ротора.

Также можно регулировать частоту вращения ротора, изменив напряжение статора, который подведен к обмотке.

Можно также изменить частоту питающего напряжения или же переключить число пар полюсов, ввести резисторы в цепь ротора.

Классификация по типу ротора

Классификация по типу ротора следующая: однофазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, а также есть такая разновидность ротора, как двухфазный асинхронный двигатель короткозамкнутый.

Плюс ко всему сегодня часто пользуется спросом и асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором с тремя фазами, а также асинхронный двигатель с фазным ротором, также с тремя фазами. Именно так и делится классификация ротора по числу фаз.

Линейные моторы

В линейных двигателях перемещение рабочего органа РО (коротких подач) происходит от самого двигателя через ременную передачу строго на винт (ходовой).

Шариковая гайка скреплена с короткой передачей пружинных механизмов защиты от соударений, именно через нее происходит вращение винта и происходит трансформация в продольное перемещение РО.

Подключение двигателя к питанию

Кнопки “Стоп” должны быть подключены в последовательности друг с другом, а в свою очередь кнопки “Пуск” должны строго настрого быть подключены в параллели между собой в цепи управления.

Во время нажатия на “Пуск” цепь катушки будет замкнута, а сама катушка начинает втягиваться, а во время размыкания кнопки, напряжение питающее катушку, пойдет через блок-контакт КМ. Прервать цепь управления можно при помощи нажатия на одну из кнопок “Стоп”.

Достоинства и недостатки асинхронных двигателей

Достоинства:

прежде всего, их легко использовать и никаких сложностей при эксплуатации не возникает
конструкция двигателей очень простая и это еще одно их преимущество, а также нельзя не отметить их низкую себестоимость (порой это имеет большое значение для покупателей, так что это еще один плюс таких двигателей)
надежность

Недостатки:

модели оснащены маленьким пусковым механизмом
выдают высокой спусковой ток
очень сильно чувствительны к возможной смене параметров в сети
для плавного регулирования скорости нужен преобразователь вероятных частот

Несмотря на то, что есть свои недостатки эти асинхронные двигатели, пользуются огромной популярностью. Так что все-таки они заслуживают должного уважения и не зря их часто используют в промышленности.

Асинхронный двигатель

Среди устройств, преобразующих электрическую энергию в механическую, несомненным лидером является трехфазный асинхронный двигатель – простой и надежный в эксплуатации агрегат. Благодаря своим качествам, он получил широкое применение в промышленности и других областях, где используются механизмы. Название двигателя связано с основным принципом его работы. У этих устройств магнитное поле статора вращается с частотой, превышающей частоту вращения ротора. Работа агрегата осуществляется от сети переменного тока.

Где применяются

Асинхронные двигатели активно используются во многих отраслях промышленности и сельского хозяйства. Они потребляют примерно 70% всей энергии, предназначенной для преобразования электричества во вращательное или поступательное движение. Асинхронные двигатели зарекомендовали себя наиболее эффективными в качестве электрической тяги, без которой не обходятся многие технологические операции.

Асинхронные двигатели обладают множеством положительных качеств. Простая конструкция позволяет изготавливать наиболее дешевые и надежные устройства. Минимальные расходы по эксплуатации обеспечиваются отсутствием скользящего узла токосъема, что одновременно повышает и надежность агрегата.

Данный тип электродвигателей может быть трехфазным или однофазным, в зависимости от количества питающих фаз. В случае необходимости и при соблюдении определенных условий, трехфазный агрегат может питаться и работать от однофазной сети. Эти устройства применяются не только в промышленности, но и в бытовых условиях, а также на садовых участках или домашних мастерских. Однофазные двигатели обеспечивают работу и вращение вентиляторов, стиральных машин, небольших станков, водяных насосов и электроинструмента.

Для нормального действия асинхронного агрегата необходимо выбирать наиболее рациональную схему управления. Трехфазный двигатель будет работать в однофазном режиме при условии правильного расчета конденсаторов, выбора типа и сечения проводов, аппаратуры защиты и управления.

Устройство асинхронного двигателя

Понятие асинхронный означает не совпадающий по времени, неодновременный. В связи с этим, ротор такого двигателя вращается с частотой, меньшей чем частота вращения электромагнитного поля статора.

Подобное отставание называется скольжением и обозначается символом S в формуле, применяемой для расчетов:

S = (n1 – n2)/n1 – 100%, где n1 является синхронной частотой магнитного поля статора, а n2 – частотой вращения вала.

Конструктивно, стандартный асинхронный электродвигатель включает в себя следующие элементы и детали:

Статор с обмотками. Эту функцию также может выполнять станина, внутри которой помещается статор с обмотками.
Короткозамкнутый ротор. Если используется фазный – он может называться якорем или коллектором.
Подшипники различного типа – качения или скольжения. На двигателях повышенной мощности в передней части установлены крышки для подшипников с уплотнениями.
Металлический или пластмассовый охлаждающий вентилятор, помещенный в кожух с прорезями для подачи воздуха.
Подключение кабелей осуществляется с помощью клеммной коробки.

Данные конструктивные элементы могут незначительно изменяться, в зависимости от модификации электродвигателя.

Как уже отмечалось, асинхронные двигатели бывают трехфазными или однофазными. Первый вариант, в свою очередь, выпускается с короткозамкнутым или фазным ротором. Наибольшее распространение получили трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, поэтому их следует рассмотреть более подробно.

Статор обладает круглой формой и собирается из специальных стальных листов, изолированных между собой. В результате, конструктивно образуется сердечник с пазами, в которые укладываются обмотки. Для этих целей используется обмоточный медный провод, изолированный лаком. В мощных агрегатах обмотки делаются в виде шины. При укладке они сдвигаются между собой на 120 градусов. Соединение осуществляется по схеме звезды или треугольника.

Конструкция самого короткозамкнутого ротора изготавливается в виде вала с надетыми на него стальными листами. Этот набор листов образует сердечник с пазами, заливаемые расплавленным алюминием. Равномерно растекаясь по пазам, алюминий образует стержни, края которых замыкают алюминиевые кольца.

Фазный ротор состоит из вала с сердечником и трех обмоток. С одного конца они соединяются звездой, а с другого – соединяются с токосъемными кольцами, на которые с помощью щеток подается электрический ток. Во время запуска образуется большой пусковой ток асинхронного двигателя. Его можно уменьшить путем добавления к фазным обмоткам нагрузочного реостата.

Принцип работы

Устройство и конструктивные особенности асинхронного двигателя определяют и принцип действия данного агрегата. Когда на обмотку статора подается напряжение, в ней образуется магнитное поле. Такая подача напряжения приводит к изменениям магнитного потока и всего магнитного поля статора. Измененные магнитные потоки поступают к ротору, приводят его в действие, после чего он начинает вращаться. Для того чтобы статор и ротор работали асинхронно, требуется, чтобы значения напряжения и магнитного потока были равны переменному току, используемому в качестве источника питания.

Сам двигатель работает следующим образом:

Вращающееся магнитное поле воздействует на короткозамкнутую обмотку, специально приспособленную для вращения.
Поле пересекает проводники роторной обмотки, индуктируя в них электродвижущую силу.
Под воздействием силы в проводниках ротора начнется течение электрического тока, взаимодействующего с вращающимся магнитным полем. Это приводит к появлению электромагнитных сил, воздействующих на обмотку ротора.
В сумме, действия приложенных сил вызывают появление вращающего момента, приводящего во вращение ротор в направлении магнитного поля.

Величина индуктированной ЭДС зависит от частоты пересечения проводников вращающимся магнитным полем. То есть, чем выше разница между n1 и n2, тем больше будет величина ЭДС. Ротор будет вращаться с частотой n2, которая всегда будет отставать от синхронной частоты поля статора n1. Эта разница между обеими частотами и будет частотой скольжения ∆n= n1- n2. Данное неравенство является необходимым условием появления электромагнитного вращающегося момента в асинхронном двигателе. Поэтому агрегат так и называется, поскольку вращение ротора происходит несинхронно с полем статора.

Что такое скольжение

Понятие скольжения представляет собой отношение частоты вращения к частоте поля. Данная величина S берется в процентном отношении от частоты вращения магнитного поля. В соответствии с формулой, рассмотренной ранее, частота вращения ротора, определяемая с помощью скольжения составит: n2 = n1 x (1 – S).

Ротор асинхронного двигателя вращается в том же направлении, что и его магнитное поле. В свою очередь, направление вращения поля зависит от последовательности фаз трехфазной сети. Изменить направление вращения ротора возможно за счет изменения направления вращения поля, создаваемого статором. В этом случае изменяется порядок поступления импульсов тока к отдельным обмоткам. В случае необходимости может быть задано вращение по часовой или против часовой стрелки.

Важным моментом считается пуск асинхронного двигателя, при котором происходит пересечение обмотки ротора вращающимся магнитным полем. В результате, индуктируется большая ЭДС, создающая высокий пусковой ток. Подобное состояние компенсируется специальной нагрузкой, снижающей скорость вращения ротора.

Синхронный и асинхронный двигатель

Работа асинхронного двигателя в генераторном режиме

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором схема

Генератор из асинхронного двигателя

Принцип работы частотного преобразователя для асинхронного двигателя

АСИНХРОННЫЙ И СИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛИ – РАЗНИЦА

Электродвигатели можно разделить на две основные категории – синхронные и асинхронные (индукционные) двигатели. Эти два вида довольно сильно отличаются

Содержание

Отличие – кратко простыми словами

Если говорить кратко и простыми словами, синхронный и асинхронный двигателя отличаются конструкцией роторов. Внешне понять какой перед вам электродвигатель практически невозможно, за исключением наличия дополнительных ребер охлаждения у асинхронных электродвигателей.

В устройстве, работающем на синхронном принципе, на роторе предусмотрена обмотка с независимой подачей напряжения.

У асинхронного мотора ток на ротор не подается, а формируется с помощью магнитного статорного поля. При этом статоры обоих агрегатов идентичны по конструкции и несут аналогичную функцию — создание магнитного поля.

Дополнительно в синхронном двигателе магнитные поля статора и ротора взаимодействуют друг с другом и имеют равную скорость.

У асинхронных агрегатов в роторных пазах имеются короткозамкнутые пластинки из металла или контактные кольца, обеспечивающие разность магнитного поля роторного и статорного механизма на величину скольжения.

Несмотря на видимую простоту, разобраться с этим вопросом сразу вряд ли получится, поэтому рассмотрим вопрос более подробно. Поговорим об особенностях и отличиях асинхронных и синхронных машин.

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.

Система управления

Если электромеханическая часть состоит преимущественно из трех компонентов, в числе которых ротор, статор и несущая конструкция в виде корпуса, то управляющая инфраструктура более сегментирована – количество элементов может достигать нескольких десятков. Другое дело, что их можно поделить на виды. В единственном числе будет представлен только инвертор. Он отвечает за функции коммутации, осуществляя подключение и переключение фаз. Основные же задачи контроля с подачей сигналов выполняют датчики. Главным из них является детектор положения ротора. Кроме этого, в состав управляющего блока вводится и система регуляции сигналов. Это узел с ключами, посредством которого реализуется связь датчиков и электромеханической начинки.

Информацию о позиции ротора обрабатывает микропроцессор. Внешне интерфейс этого блока представляет собой панель управления. На приеме она работает с сигналами широтно-импульсной модуляции (ШИМ-сигнал). Если предусматривается подача низковольтных сигналов, то в управляющем блоке устанавливается и транзисторный мост. Он преобразует сигнал в силовое напряжение, которое в дальнейшем подается на электродвигатель. Наличие датчиков с системой обработки импульсов как раз и отличает управление вентильным двигателем от средств контроля щеточно-коллекторных агрегатов. Другое дело, что возможность внедрения электронной аппаратуры с датчиками допускается и в коллекторных машинах наряду с механическими системами управления.

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.

Режим электромагнитного тормоза

Если изменить направление вращения ротора или магнитного поля так, чтобы они вращались в противоположных направлениях, то ЭДС и активная составляющая тока в обмотке ротора будут направлены так же, как в двигательном режиме, и машина будет потреблять из сети активную мощность. Однако электромагнитный момент будет направлен встречно моменту нагрузки, являясь тормозящим. Такой режим работы асинхронной машины называется режимом электромагнитного тормоза

, и для него справедливы неравенства .

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.

Электродвигатели переменного тока

Пользуются более высоким спросом, чем двигатели постоянного тока. Их часто используют в быту и в промышленности. Их производство намного дешевле, конструкция проще и надежнее, а эксплуатация достаточно проста. Практически вся домашняя бытовая техника оборудована электродвигателями переменного тока. Их используют в стиральных машинах, кухонных вытяжных устройствах и т.д. В крупной промышленности с их помощью приводится в движение станковое оборудование, лебедки для перемещения тяжелого груза, компрессоры, гидравлические и пневматические насосы и промышленные вентиляторы.

Таблица

Синхронный двигатель	Асинхронный двигатель
Вращение ротора и магнитного поля в синхронных двигателях осуществляется с одинаковой частотой	Вращение ротора и магнитного поля в асинхронных агрегатах осуществляется с разной частотой
Имеет часто более сложную конструкцию	Обычно имеет менее сложную конструкцию
Оптимален при необходимой мощности в 100 кВт и выше	Оптимален при необходимой мощности менее 100 кВт

Какой лучше

Итак, в статье были разобраны устройство и принцип действия двух видов электродвигателей. Говорить о том, что какой-то из них лучше, нельзя. Но отметим, что асинхронные модели проще в конструктивном аспекте. Они надежнее в эксплуатации. Если их не перегружать, то срок службы может быть очень длительным. К сожалению, синхронные виды этим похвастаться не могут. Графитовые щетки быстро изнашиваются, им требуется замена. Но если не уследить, и графит сотрется полностью, то металлические держатели щеток начнут истирать токосъемное кольцо. А его выход из строя – это не только полный выход из строя двигателя, это большое количество искр (трение металла о металл) и возможность появления более серьезных неприятностей.

Какой лучше

При сравнении асинхронного и синхронного электродвигателей трудно ответить, какой лучше. По конструкции и надежности выигрывает АД, который при умеренной нагрузке имеет более продолжительный срок службы. У СД щетки быстро изнашиваются, что требует их замены.

В остальном это два схожих по конструкции, но отличающихся по принципу действия механизма, имеющих индивидуальные сферы применения.

Основные отличия

Наличие обмоток на якоре является одним из основных отличий между двумя типами двигателей

Несмотря на внешнее сходство, асинхронные двигатели и устройства синхронного типа имеют несколько принципиальных отличий:

ротор асинхронных моторов не нуждается в токовом питании, а индукция полюсов зависит от магнитного поля статора;
ротор в синхронном двигателе обладает обмоткой возбуждения в условиях независимого питания;
обороты в асинхронном моторе под нагрузкой отстают по величине скольжения от вращений магнитного поля внутри статора;
обороты в синхронных двигателях соответствуют частоте «оборотов» магнитного поля в статоре и постоянны в условиях разных нагрузок.

Статоры в двигателях асинхронного и синхронного типа характеризуются одинаковым устройством и создают вращающееся магнитное поле.

Синхронные двигатели способны работать с одновременным совмещением функций мотора и генератора.

Такие устройства относятся к категории современных двигателей, обладающих высоким КПД и постоянной частотой вращения. Асинхронные моторы сложнее регулировать, а их коэффициент полезного действия недостаточно высокий. Тем не менее, второй вариант более доступен по цене.

Краткая история создания

Впервые возможность превратить электричество в механическую энергию открыл британский ученый М.Фарадей еще в 1821 году. Его опыт с проводом, помещенным в ванну с ртутью, оснащенной магнитом, показал, что при подключении провода к источнику электроэнергии он начинает вращаться. Этот нехитрый опыт наверняка многие помнят по школе, правда, ртуть там заменяется безопасным рассолом. Следующим шагом в изучении этого феномена было создание униполярного двигателя – колеса Барлоу. Никакого полезного применения он так и не нашел, зато наглядно демонстрировал поведение заряженного проводника в магнитном поле.

На заре истории электродвигателей ученые пытались создать модель с сердечником, двигающимся в магнитном поле не по кругу, а возвратно-поступательно. Такой вариант был предложен, как альтернатива поршневым двигателям. Электродвигатель в привычном для нас виде впервые был создан в 1834 году русским ученым Б.С. Якоби. Именно он предложил идею использования вращающегося в магнитном поле якоря, и даже создал первый рабочий образец.

Первый асинхронный двигатель, в основе работы которого заложено вращающееся магнитное поле, появился в 1870 году. Авторами эффекта вращающегося магнитного поля независимо друг от друга стали два ученых: Г.Феррарис и Н. Тесла. Последнему принадлежит также идея создания бесколлекторного электродвигателя. По его чертежам были построены несколько электростанций с применением двухфазных двигателей переменного тока. Следующей более удачной разработкой оказался трехфазный двигатель, предложенный М. О. Доливо-Добровольским. Его первая действующая модель была запущена в 1888 году, после чего последовал ряд более совершенных двигателей. Этот русский ученый не только описал принцип действия трехфазного электродвигателя, но и изучал различные типы соединений фаз (треугольник и звезда), возможность использование разных напряжений тока. Именно он изобрел пусковые реостаты, трехфазные трансформаторы, разработал схемы подключения двигателей и генераторов.

Различные типы электродвигателей, используемых в электромобилях

Если вы заинтересованы в глубоком погружении в технологию двигателей внутреннего сгорания, вы должны быть готовы к тому, что вас обстреляют множеством различных концепций. Безнаддувные двигатели, двигатели с турбонаддувом, непосредственный впрыск, непрямой впрыск или как прямой, так и непрямой впрыск! Бензин, дизель, СПГ, СНГ, цикл Аткинсона, цикл Миллера, цикл Будэка, цикл Дизеля и цикл Отто (см. двигатель Mazda Skyactiv-X), турбо с фиксированной геометрией, турбо с изменяемой геометрией, турбо с двойной прокруткой, регулируемые фазы газораспределения… список продолжается. на.

Почти автоматически возникает вопрос: почему у нас так много конструкций и концепций двигателей внутреннего сгорания? Ответ прост — потому что ни один из них не является достаточно хорошим с точки зрения эффективности. В поисках повышения эффективности инженеры внедряли множество конструкций на протяжении всей истории автомобилестроения. Актуально ли это разнообразие конструкций и для электродвигателей? Сколько типов двигателей используется в электромобилях? Ответ только 3 основных. Познакомимся с ними.

Асинхронный асинхронный двигатель — Краткий урок истории

Асинхронный асинхронный двигатель не является чем-то новым. Он был изобретен двумя независимыми исследователями — единственным и неповторимым Николой Теслой и Галилео Феррарисом. Несмотря на то, что итальянский изобретатель впервые разработал этот двигатель в 1885 году, Никола Тесла первым подал заявку на патент в 1888 году.

Изобретение асинхронного двигателя, без сомнения, является одним из величайших достижений в использовании электричества для обеспечения нашей жизни. Внедрение этого типа двигателя настолько широко распространено в наши дни, что без него очень трудно представить повседневную жизнь. Эти двигатели используются во многих электрических устройствах, и подавляющее большинство промышленных двигателей относятся к асинхронному асинхронному типу.

Исторический патент Николы Теслы на асинхронный двигатель

Как работает асинхронный асинхронный двигатель?

Все электродвигатели состоят из двух основных частей. Статическая часть называется статором, а вращающаяся часть называется ротором. Начнем со статора — обычно это стальной цилиндр с прорезями и медными катушками, сплетенными с определенной геометрией. Эти катушки питаются трехфазным переменным током, который был преобразован из постоянного тока (обеспечиваемого аккумулятором) в силовой электронике. Этот ток создает вращающееся магнитное поле в статоре, и скорость этого вращающегося магнитного поля называется синхронной скоростью.

По сути, вот как работает этот тип двигателя: переменное напряжение подается на медные катушки (или обмотки), и в результате мы получаем вращающееся магнитное поле, это поле индуцирует напряжение в роторе, которое, в свою очередь, вызывает протекание тока. . Этот поток тока создает собственное вращающееся магнитное поле в роторе, которое отстает от магнитного поля статора. Сила между двумя магнитными полями, которые приводят в движение ротор, называется силой Лоренца. Затем движение ротора передается на колеса автомобиля через соответствующий редуктор.

Этот двигатель называется асинхронным, потому что вращающееся магнитное поле ротора и статора не синхронизированы. Индукционная часть возникает из-за вращающегося магнитного поля, напряжения и тока, индуцируемых статором. Когда мы нажимаем на педаль акселератора, магнитное поле ротора немного отстает от поля статора. Когда мы замедляемся и двигатель работает как генератор (регенеративное торможение), то вращающееся магнитное поле ротора опережает статор. Эта разница во вращающихся магнитных полях называется «скольжением» и обычно составляет до 5 % в зависимости от конструкции двигателя.

Типовой КПД трехфазного асинхронного двигателя, используемого в автомобильной промышленности, составляет около 90 %. Благодаря своей надежности, простоте, долговечности и отсутствию требований к экзотическим материалам этот двигатель используется почти исключительно в промышленных процессах. Кроме того, его хорошие характеристики перегрузки делают его идеальным двигателем по требованию, и поэтому он часто используется в качестве переднего двигателя в электромобилях с полным приводом.

Плюсы

Хорошая эффективность
Дешево сделать
Нет необходимости в редкоземельных материалах
Практически идеальная надежность

Минусы

Большие потребности в охлаждении
Меньшая удельная мощность
Более низкий КПД по сравнению с другими двигателями

Некоторые автомобили, использующие асинхронные двигатели: Audi e-Tron SUV, Mercedes-Benz EQC, Tesla Model S, 3, X и Y на передних осях, а также автомобили VW Group MEB используют их на передних осях.

Асинхронный двигатель, используемый в Mercedes-Benz EQC

Синхронный двигатель с постоянными магнитами

Основное различие между асинхронными асинхронными двигателями и синхронными двигателями с постоянными магнитами заключается в способе создания и взаимодействия вращающихся магнитных полей в роторе и статоре. . В синхронных двигателях с постоянными магнитами в роторе имеется собственное вращающееся магнитное поле, создаваемое постоянными магнитами (отсюда и название двигателя). Вращающиеся магнитные поля ротора и статора в этих двигателях заблокированы, и скольжение отсутствует.

Постоянные магниты в роторе являются одним из ключевых элементов, повышающих удельную мощность и повышающих эффективность двигателя. Повышенная удельная мощность означает высокую мощность при малом объеме, поэтому двигатели с постоянными магнитами используются исключительно в PHEV. Электродвигатель в этих транспортных средствах размещен в коробке передач, и существуют ограничения по пространству.

Постоянные магниты изготавливаются из редкоземельных материалов, большинство из которых контролируется Китаем. Есть вопросы об этических аспектах процесса добычи, и по этой причине многие производители стараются сократить использование этих материалов в своих двигателях. Тем не менее, синхронный двигатель с постоянными магнитами является королем КПД — он может достигать до 94-95% и когда в машине только один мотор, то используется именно этот тип мотора.

Плюсы

Очень высокая эффективность
Нижнее охлаждение требуется
Высокая удельная мощность

Минусы

Стоимость производства
Потребность в редкоземельных материалах
Теоретическая опасность размагничивания

Hyundai Ioniq 5 Двигатели с постоянными магнитами

Двигатели с постоянными магнитами используются в Hyundai Ioniq 5, Kia EV6, Tesla Model S, 3, X и Y на задних осях. Автомобили VW Group MEB также используют их на задних мостах, Jaguar i-pace, Audi e-tron GT и Porsche Taycan, и это лишь некоторые из них.

Синхронный двигатель с электрическим возбуждением

Синхронные двигатели с постоянными магнитами обеспечивают наилучший КПД из всех, но редкоземельные материалы, необходимые для их конструкции, имеют определенные последствия. Для решения этих проблем некоторые производители, а именно BMW, Renault Groupe и Smart в настоящее время, используют гибридную конструкцию двигателя — они используют синхронные двигатели, для которых не требуются редкоземельные материалы.

Итак, как работают эти моторы? Что ж, вместо использования постоянных магнитов в роторе для создания тока в этих двигателях используются щетки и контактные кольца. По данным BMW, этот тип двигателя обеспечивает КПД до 93%, что очень близко к эффективности двигателей с постоянными магнитами. Несмотря на то, что этот тип двигателя кажется очень многообещающим, тот факт, что в нем используются щетки, означает, что в какой-то момент потребуется замена этих компонентов. Будем надеяться, что производители, разрабатывающие такой мотор, используют щетки с достаточно долгим сроком службы.

Синхронный двигатель BMW с электрическим возбуждением

Pros

Очень высокий КПД
Дешевле в производстве, чем синхронный двигатель с постоянными магнитами

Отсутствие риска размагничивания
Нет необходимости в редкоземельных материалах

Минусы

Щетки долговременная надежность

Этот тип двигателя используется в BMW iX3, iX и i4; Renault Megane E-TECH и SMART EQ.

Разница между синхронным и асинхронным двигателем

Разница между синхронным двигателем и асинхронным двигателем объясняется с учетом некоторых факторов, таких как его тип, скольжение, источник питания, требования к токосъемному кольцу и щеткам, стоимость, коэффициент мощности, эффективность, скорость, самоопределение, источник тока, различные области применения, рабочая скорость перечислены ниже с использованием их сравнений.

Определение синхронного двигателя:

Синхронный двигатель — это машина, у которой скорость вращения ротора и скорость магнитного поля статора равны. N = NS = 120f/P. Синхронный двигатель не запускается самостоятельно.

Определение асинхронного двигателя:

Асинхронный двигатель – это машина, ротор которой вращается со скоростью меньшей, чем у синхронного двигателя. N< НС. Асинхронный двигатель запускается самостоятельно.

Основные ключевые различия между синхронным и асинхронным двигателем перечислены ниже:

Синхронный двигатель — это машина, скорость вращения ротора которой равна скорости магнитного поля статора. Асинхронный двигатель — это машина, ротор которой вращается со скоростью меньше синхронной.
Синхронный двигатель не имеет скольжения. Значение скольжения равно нулю. Асинхронный двигатель имеет скольжение, поэтому величина скольжения не равна нулю.
Синхронный двигатель дороже асинхронного.
КПД синхронного двигателя выше, чем у асинхронного двигателя.
Ток подается на ротор синхронного двигателя. Ротор асинхронного двигателя не требует тока.
Контактное кольцо и щетки необходимы для синхронного двигателя, тогда как для асинхронного двигателя контактное кольцо и щетки не требуются. Только для асинхронного двигателя требуется как контактное кольцо, так и щетки.
Синхронный двигатель не запускается самостоятельно, асинхронный двигатель запускается самостоятельно.
Скорость синхронного двигателя не зависит от изменения нагрузки. Скорость асинхронного двигателя уменьшается с увеличением нагрузки.
Синхронному двигателю требуется дополнительный источник питания постоянного тока для первоначального вращения ротора, близкого к синхронной скорости. Асинхронный двигатель не требует дополнительного пускового источника.
Бесщеточный двигатель, двигатель с переменным сопротивлением, реактивный двигатель с переключателем и двигатель с гистерезисом — это тип синхронного двигателя. Асинхронный двигатель переменного тока является разновидностью асинхронного двигателя.
Путем изменения возбуждения мощность синхронного двигателя можно соответственно отрегулировать как отстающую, опережающую или единичную, тогда как асинхронный двигатель работает только с отстающим коэффициентом мощности.
Синхронный двигатель работает плавно и относительно хорошо на низкой скорости ниже 300 об/мин, в то время как асинхронный двигатель со скоростью 600 об/мин работает отлично.
Синхронный двигатель используется на электростанциях, в обрабатывающей промышленности и т. д. Он также используется, регулятор напряжения. Асинхронный двигатель, используемый в центробежных насосах и вентиляторах, воздуходувках, текстильных фабриках, компрессорах, лифтах и т. д.

Дополнительная информация:

Определение синхронного двигателя:

Определение асинхронного двигателя:

Основные ключевые различия между синхронным и асинхронным двигателем перечислены ниже:

Синхронный двигатель — это машина, у которой скорость вращения ротора и скорость магнитного поля статора равны. Асинхронный двигатель — это машина, ротор которой вращается со скоростью меньше синхронной.
Синхронный двигатель не имеет скольжения. Значение скольжения равно нулю. Асинхронный двигатель имеет скольжение, поэтому величина скольжения не равна нулю.
Синхронный двигатель дороже асинхронного.
КПД синхронного двигателя выше, чем у асинхронного двигателя.
Ток подается на ротор синхронного двигателя. Ротор асинхронного двигателя не требует тока.
Контактное кольцо и щетки необходимы для синхронного двигателя, тогда как для асинхронного двигателя контактное кольцо и щетки не требуются. Только для асинхронного двигателя требуется как контактное кольцо, так и щетки.
Синхронный двигатель не запускается самостоятельно, асинхронный двигатель запускается самостоятельно.
Скорость синхронного двигателя не зависит от изменения нагрузки. Скорость асинхронного двигателя уменьшается с увеличением нагрузки.
Синхронному двигателю требуется дополнительный источник питания постоянного тока для первоначального вращения ротора, близкого к синхронной скорости. Асинхронный двигатель не требует дополнительного пускового источника.
Бесщеточный двигатель, двигатель с переменным сопротивлением, реактивный двигатель с переключателем и двигатель с гистерезисом — это тип синхронного двигателя. Асинхронный двигатель переменного тока является разновидностью асинхронного двигателя.
Путем изменения возбуждения мощность синхронного двигателя можно соответственно отрегулировать как отстающую, опережающую или единичную, тогда как асинхронный двигатель работает только с отстающим коэффициентом мощности.
Синхронный двигатель работает плавно и относительно хорошо на низкой скорости ниже 300 об/мин, в то время как асинхронный двигатель со скоростью 600 об/мин работает отлично.
Синхронный двигатель используется на электростанциях, в обрабатывающей промышленности и т. д. Он также используется, регулятор напряжения. Асинхронный двигатель, используемый в центробежных насосах и вентиляторах, воздуходувках, текстильных фабриках, компрессорах, лифтах и т. д.

Дополнительная информация:

Как работает электродвигатель?

Проясним электродвигатель. Как устроен и как работает самый распространенный электродвигатель: синхронный двигатель ИПМ.

Как изготавливается электродвигатель электромобиля? Как работает электродвигатель? Эти вопросы часто крутятся в голове у тех, кто хочет больше узнать о том, как работает двигатель автомобиля с батарейным питанием. Как на самом деле обстоят дела с трансмиссией? Попробуем понять, как происходит движение электромобиля там, где тягу обычно обеспечивает электродвигатель.

Как изготавливается двигатель электромобиля?

Чтобы это работало, какая технология используется между «асинхронной», «синхронной», постоянного или переменного тока, «однофазной», «трехфазной» и пошаговой? Допустим, электродвигатель имеет гораздо более простую конструкцию, чем двигатель внутреннего сгорания, бензиновый или дизельный. Электродвигатель состоит из двух частей: статора и ротора, которые генерируют два магнитных поля, взаимодействие которых создает вращающий момент. Для создания магнитных полей и ротор, и статор питаются током, за исключением бесщеточных двигателей, в которых ток питается только статором. Любопытно, что статор трехфазного двигателя переменного тока и статор бесколлекторного синхронного двигателя постоянного тока практически идентичны. Оба имеют три набора распределенных обмоток, которые вставлены внутрь сердечника статора.

Основное различие между двумя электродвигателями заключается в роторе. Оба этих двигателя используют для работы инвертор, необходимый для генерации трехфазного тока: они отличаются ротором и, очевидно, логикой работы самого инвертора, который должен управлять током по-разному.

В чем разница между «синхронным»

и «асинхронным» электродвигателем?

В синхронном двигателе скорость вращения оси жестко привязана к частоте питающего напряжения, а в асинхронном двигателе скорость вращения оси всегда меньше скорости вращения вращающегося поля, связанного с частотой напряжение питания. В большинстве электромобилей используются синхронные двигатели с постоянными магнитами, поскольку они должны работать с различными нагрузками на разных скоростях и потреблять меньше тока. Двигатель, используемый в электромобилях , обычно представляет собой синхронный двигатель, работающий от постоянного тока от литиевых батарей, который называется «бесщеточным», потому что он бесщеточный: он имеет ротор с постоянными магнитами (типа магнита) и статор с питанием от тока, который генерирует вращающееся магнитное поле.

КПД электродвигателя

КПД бесщеточного синхронного двигателя с постоянными магнитами выше, чем у асинхронных двигателей постоянного тока, и даже достигает 98%. Эти двигатели, изготовленные с ротором из многослойного ферромагнитного материала, имеют очень малую инерцию ротора, что обеспечивает чрезвычайно точное управление и быстрое ускорение.

С точки зрения эффективности этот двигатель лучше, поскольку он может работать с единичным коэффициентом мощности, в то время как двигатель с ротором, питаемым током, достигает 85 процентов: пиковая энергоэффективность бесщеточного двигателя постоянного тока обычно на несколько процентных пунктов выше, чем у асинхронного двигателя. мотор.

Работа синхронного двигателя управляется инвертором. Пока двигатель вращается, для создания вращения магнитного поля в статоре используется специальная электроника, а именно инвертор с несколькими силовыми транзисторами на плате, управляемыми микроконтроллером. Инвертор получает в дополнение к постоянному постоянному току от бактерий сигнал от педали акселератора и положение ротора по отношению к статору, на основе которых он определяет ориентацию, которую необходимо придать магнитному полю. С помощью этих параметров инвертор регулирует частоту и силу тока, подаваемого на статор.

Преимуществами бесщеточного синхронного двигателя являются большая механическая прочность, отсутствие искр и отсутствие периодического обслуживания. В основном это связано с отсутствием щеток, слабым местом электродвигателя, поскольку они генерируют искры, изнашиваются и производят «магнитный шум», который также может вызывать помехи в радиосвязи. Эти двигатели неубиваемы, могут работать десятилетиями и проезжать миллионы км без малейшего износа. Среди плюсов следует добавить также компактность с ограниченной площадью основания и оптимальную эффективность, поскольку для создания магнитного поля на роторе не потребляется электричество.

Основным недостатком бесщеточного двигателя по сравнению с другими электродвигателями является стоимость. По сути, есть две причины, которые вызывают его рост: наличие передового электронного устройства, такого как инвертор, которое необходимо для управления его работой, и стоимость изготовления ротора с его постоянными магнитами. На щеточных двигателях управление мощностью (и скоростью) возложено на простой, неэффективный и столь же экономичный потенциометр.

Начните сейчас свой электрический проект

Заполните форму, чтобы связаться со специалистом по электрификации

Benevelli Srl | Виа Салерно 28 | 42048 Италия | НДС 01863920359

Политика конфиденциальности
Политика в отношении файлов cookie

12 основных различий между асинхронным двигателем и синхронным двигателем

Двигатель переменного тока представляет собой просто электромеханическую схему, преобразующую электрическую энергию в механическую. Эта механическая энергия используется либо в промышленных, либо в бытовых целях. По принципу действия двигатели переменного тока можно разделить на два типа. т. е. асинхронные и синхронные двигатели. Если эти названия вам незнакомы, не беспокойтесь и продолжайте читать эту статью, чтобы узнать разницу между асинхронным и синхронным двигателем.

Основные различия между асинхронным двигателем и синхронным двигателем

В таблице ниже приведены краткие различия между асинхронным двигателем и синхронным двигателем.

СИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ	ИНДУКЦИОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
Это машина с двойным возбуждением.	Это машина с однократным возбуждением.
Для запуска синхронного двигателя необходимы источники переменного и постоянного тока.	Для запуска асинхронного двигателя достаточно только источника переменного тока.
Статор двигателя питается от источника переменного тока, а ротор питается от источника постоянного тока.	Здесь питание переменного тока подается только на статор.
Двигатель всегда работает на синхронной скорости.	Двигатель всегда работает со скоростью ниже синхронной.
Работает по принципу магнитного замка.	Работает по принципу электромагнитной индукции.
Скорость двигателя не зависит от нагрузки.	Скорость двигателя зависит от нагрузки. По мере увеличения нагрузки скорость двигателя уменьшается.
Самозапуск невозможен.	Самозапускающийся двигатель.
Для работы двигателя не требуется относительного движения между статором и ротором.	Для работы двигателя необходимо относительное движение статора и ротора.
Синхронный двигатель может работать с единичным, отстающим и опережающим коэффициентом мощности.	Асинхронный двигатель работает только с отстающим коэффициентом мощности.
Синхронный двигатель может также использоваться для коррекции коэффициента мощности помимо питания механических нагрузок.	Асинхронный двигатель используется только для привода механических нагрузок.
При той же мощности и номинальном напряжении синхронный двигатель более эффективен.	Его КПД ниже по сравнению с синхронным двигателем при той же мощности и номинальном напряжении.
Синхронный двигатель с одинаковыми характеристиками стоит дороже, чем асинхронный.	Асинхронный двигатель дешевле синхронного.

Table Of Contents

Key differences between Induction Motor and Synchronous Motor
Basic terminologies of AC motors
Synchronous Motor
- Excitation of Synchronous Motor
- Working of Synchronous Motor
- Applications
Асинхронный двигатель
- Возбуждение асинхронного двигателя
- Работа асинхронного двигателя
- Применение

Давайте узнаем об обоих этих двигателях, начиная с некоторых основных терминов двигателей переменного тока.

Основная терминология двигателей переменного тока

Статор: Статор является неподвижной частью машины. Он обеспечивает механическую поддержку, а также защищает двигатель от внешней среды. Обмотки на его внутренней периферии создают вращающееся магнитное поле при подаче на них питания переменного тока.
Ротор: Ротор — это вращающаяся часть двигателя. Это важная часть, где происходит электромеханическое преобразование энергии.
Синхронная скорость: Это скорость, с которой вращается магнитное поле статора. Синхронная скорость всегда остается постоянной. Это зависит только от частоты питания переменного тока и количества полюсов статора. Используя простую формулу, мы можем определить синхронную скорость (N) двигателя. Если мы обозначим частоту сети через (f) и полюса статора через (p), то синхронная скорость (N) будет N = (120*f)/p . Теперь, если двигатель имеет четыре полюса и частота входящего переменного тока составляет 50 Гц, то подстановка этих значений в приведенную выше формулу N = (120 * 50)/4 дает 1500. Таким образом, синхронная скорость этого двигателя составляет 1500 об/мин.

**Если вы хотите узнать, как работает двигатель переменного тока, прочитайте подробную статью здесь Работа двигателя переменного тока.

Итак, давайте начнем обсуждение двигателей переменного тока с синхронным двигателем.

Синхронный двигатель

Статор синхронного двигателя

Двигатель, ротор которого вращается с синхронной скоростью, называется синхронным двигателем. Так, в синхронных двигателях и вращающееся магнитное поле, и ротор вращаются с синхронной скоростью. Даже изменение механической нагрузки, подключенной к этому двигателю, не изменяет скорость двигателя. Другими словами, скорость двигателя всегда остается постоянной. Но, теперь возникает вопрос, как это происходит?

Ротор синхронного двигателя

Возбуждение синхронного двигателя

Обмотка якоря покрывает всю внутреннюю периферию статора, а ротор содержит обмотку возбуждения. Для работы с постоянной скоростью этому двигателю требуется два источника питания: источник переменного тока для питания обмотки якоря и источник постоянного тока для возбуждения обмотки возбуждения. Следовательно, он также известен как машина с двойным возбуждением.

Двойное возбуждение синхронного двигателя А

Работа синхронного двигателя

Синхронный двигатель работает по принципу магнитного притяжения. Как только статор получает питание переменного тока, в воздушном зазоре двигателя возникает вращающееся магнитное поле. Возбуждение ротора источником постоянного тока создает электромагнит с фиксированной полярностью, как показано на рисунке.

Формирование неподвижных полюсов в роторе

Теперь рассмотрим момент, когда северный полюс вращающегося магнитного поля пересекает южный полюс электромагнита, как показано на рисунке.

Разноименные полюса статора и ротора расположены близко друг к другу

Итак, между разноименными полюсами статора и ротора возникает сила притяжения. Теперь, когда магнитное поле статора вращается с синхронной скоростью, оно будет тянуть за собой полюса ротора.

Движение ротора в направлении вращающегося магнитного поля

Вследствие этого ротор начинает вращаться синхронно с вращающимся магнитным полем. И, следовательно, ротор всегда работает с синхронной скоростью.

Применение

Заводы, электростанции и подстанции требуют синхронного двигателя для улучшения коэффициента мощности.
Используются для регулирования уровня напряжения на концах линий электропередач.
Синхронные двигатели идеально подходят для нагрузок с постоянной скоростью. Сюда входят вентиляторы, воздуходувки, компрессоры, поршневые насосы, резиновые и бумажные фабрики.

Асинхронный двигатель

Статор асинхронного двигателя

Ротор асинхронного двигателя вращается со скоростью, отличной от синхронной. Другими словами, существует относительное движение между вращающимся магнитным полем и ротором. Вот почему этот двигатель также известен как асинхронный двигатель. Скорость асинхронного двигателя уменьшается по мере увеличения механической нагрузки на него. Итак, в чем основное различие между асинхронным двигателем и синхронным двигателем?

Ротор асинхронного двигателя

**Изображение предоставлено Википедией

Возбуждение асинхронного двигателя

Статор содержит пазы для равномерно распределенной обмотки возбуждения в асинхронном двигателе, в то время как ротор несет обмотку якоря. Разница между возбуждением асинхронного двигателя и синхронного двигателя заключается в том, что асинхронный двигатель представляет собой машину с однократным возбуждением. Это означает, что для его работы достаточно одного источника.

Работа асинхронного двигателя

Когда статор получает питание переменного тока, асинхронный двигатель также создает вращающееся магнитное поле в воздушном зазоре двигателя. При вращении эти силовые линии магнитного поля взаимодействуют с проводниками ротора, как показано на рисунке.

Взаимодействие вращающегося магнитного поля с проводником ротора

Согласно закону Фарадея скорость изменения магнитного поля индуцирует напряжение в этих проводниках. Когда проводники ротора образуют замкнутый путь, цепь замыкается, и в проводнике ротора начинает течь ток.
По закону Лоренца на проводник действует сила, как показано на рисунке.

Направление силы на проводнике ротора

Созданная сила действует ортогонально как направлению магнитного поля, так и направлению тока. Это заставляет ротор двигаться с вращающимся магнитным полем.

Движение ротора в направлении вращающегося магнитного поля

В асинхронном двигателе ротор вращается с меньшей скоростью по сравнению с синхронной скоростью. т. е. всегда существует относительное движение между вращающимся магнитным полем и ротором.

Применение

Асинхронные двигатели идеально подходят для приложений с высоким крутящим моментом.
Асинхронный двигатель эффективен при работе бытовых приборов, а именно, насосов, небольших вентиляторов, миксеров, игрушек, сверлильных станков и т. д.
Асинхронные двигатели удовлетворяют более чем 90% требований промышленной механической мощности.

Читать похожие статьи:

| Двигатель постоянного тока Принцип работы, конструкция и объяснение схемы

| Генератор постоянного тока Принцип работы, конструкция и объяснение схемы

Рубрики Электрические концепции, Двигатель переменного тока

Типы трехфазных двигателей: синхронные и асинхронные двигатели

Трехфазные двигатели являются основой автоматизации и промышленных процессов. Эти двигатели способны обеспечивать эффективную мощность для широкого спектра машин и систем автоматизации. Однако не все трехфазные двигатели созданы одинаково, и их можно разделить на категории в зависимости от их конструкции и процессов использования электрического потенциала.

Трехфазные двигатели бывают синхронными или асинхронными (также известны как асинхронные двигатели). Асинхронные (асинхронные) двигатели можно разделить на два разных типа в зависимости от их конструкции: асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и асинхронный двигатель с фазным ротором.

Синхронные и асинхронные двигатели являются трехфазными, однако они работают по разным принципам. Изображения адаптированы и использованы с разрешения ABB

Синхронный двигатель и асинхронный двигатель

Что такое синхронный двигатель?

Трехфазный синхронный двигатель работает с синхронной скоростью, а полюса ротора совпадают с полюсами вращающегося статора. Когда полюса выровнены, говорят, что двигатель работает с синхронной скоростью. Этот тип двигателя всегда работает с синхронной скоростью, то есть с синхронным двигателем невозможна регулировка скорости.

Синхронным двигателям требуется вторичный источник постоянного тока для питания и намагничивания ротора. Постоянный ток подается на двигатель через разрезные кольца. На роторе также можно использовать постоянные магниты. Поскольку для работы двигатель должен работать на синхронной скорости, обычно требуется пусковой механизм для вращения двигателя на рабочей скорости или близкой к ней, прежде чем двигатель сможет работать должным образом.

Источник питания постоянного тока для ротора обычно подается от основного источника переменного тока, выпрямленного в цепь постоянного тока, подаваемую на ротор, поэтому, хотя требуются два разных напряжения питания, оба они используют входящий трехфазный источник переменного тока.

Что такое асинхронный двигатель?

Асинхронные двигатели работают по другому принципу, чем синхронные двигатели.

Индукция — это процесс создания тока в проводнике путем помещения его вблизи или внутри меняющегося магнитного поля. Индукция возможна только в цепях переменного тока, поскольку именно изменение магнитного поля при переключении тока между состояниями вызывает индуцированный ток. стат

Асинхронные двигатели используют этот принцип для создания механического крутящего момента за счет постоянного магнитного изменения, создаваемого переменным током в обмотках. Поскольку статор питается от трех фаз, создается вращающееся магнитное поле, которое постоянно изменяется относительно ротора.

Поскольку вращение магнитного поля происходит относительно ротора, ротор будет постоянно пытаться «поймать» вращающееся магнитное поле. Это означает, что асинхронный двигатель всегда будет вращаться медленнее, чем скорость вращающегося магнитного поля.

Ротор синхронных двигателей требует источника питания постоянного тока. Изображение предоставлено ABB

Синхронные двигатели

Давайте подробнее рассмотрим синхронные двигатели. Поскольку синхронный двигатель не является асинхронным двигателем, к ротору необходимо подключить источник питания. Мощность, подаваемая на ротор, должна быть мощностью постоянного тока, чтобы должным образом питать обмотки ротора.

В дополнение к источнику питания постоянного тока синхронным двигателям требуется пусковой механизм, чтобы довести двигатели до синхронной скорости, прежде чем они смогут работать в рабочем режиме.

Синхронный двигатель можно настроить так, чтобы коэффициент мощности был отстающим, равным единице или опережающим, путем изменения возбуждения в роторе. Асинхронные двигатели всегда находятся в запаздывающем состоянии.

Поскольку синхронные двигатели часто более сложны, они обычно требуют большего количества деталей и, следовательно, более дороги. Хотя изначально их стоимость может быть выше, они, как правило, более эффективны, чем асинхронные двигатели, что позволяет со временем компенсировать разницу в стоимости.

Типы асинхронных двигателей

Теперь давайте рассмотрим два типа асинхронных двигателей.

Внешний вид двигателя с короткозамкнутым ротором. Изображение предоставлено ikaxer

Электродвигатели с короткозамкнутым ротором

Электродвигатель с короткозамкнутым ротором – это асинхронный двигатель, получивший свое название из-за формы и конфигурации ротора внутри него. Электродвигатели с короткозамкнутым ротором не имеют электропитания, подключенного к ротору, они получают электрический потенциал в роторе исключительно за счет индукции.

Эти двигатели очень просты, благодаря чему можно значительно снизить затраты на техническое обслуживание и производственные затраты. Им не нужны щетки или введение какого-либо постоянного тока. Эти двигатели надежны и прочны для применения в тяжелых условиях.

Двигатели с короткозамкнутым ротором являются эффективными небольшими двигателями, но имеют недостаток при использовании в качестве более крупных двигателей высокой мощности из-за высокого крутящего момента при запуске. Из-за этого они менее эффективны в пусковых приложениях с высоким крутящим моментом, но, как правило, более эффективны, чем двигатели с фазным ротором в других приложениях. Без наличия переменного сопротивления в роторе двигатели с короткозамкнутым ротором не могут регулировать скорость.

Внешний вид ротора и контактного кольца двигателя с фазным ротором. Изображение предоставлено ABB

Двигатели с фазным ротором

Подобно двигателям с короткозамкнутым ротором, двигатели с фазным ротором не имеют электропитания, подключенного к ротору, они получают электрический потенциал в роторе исключительно в процессе индукции.

Статор двигателя с фазным ротором подобен статору двигателя с короткозамкнутым ротором, но конструкция ротора отличается. Ротор состоит из контактных колец и щеток, которые проводят электричество к ротору, поскольку ротор в двигателе с фазным ротором изолирован. Назначение токосъемных колец состоит в том, чтобы создавать сопротивление последовательно с обмотками ротора при запуске двигателя. Это помогает снизить потребление тока двигателем при запуске. При запуске двигателей с короткозамкнутым ротором потребляемый ток может достигать 1000 %, что вызывает проблемы при запуске больших двигателей.

Двигатели с фазным ротором более сложны и дороги, чем двигатели с короткозамкнутым ротором, с дополнительными механизмами для щеток и контактных колец. Однако расходы необходимы для более крупных двигателей, которые могут потреблять слишком большой ток при запуске.

Увеличенный крутящий момент двигателя с фазным ротором делает его более полезным в устройствах с высоким крутящим моментом, таких как лифты и конвейеры. Они также выгодны, когда необходимы разные скорости двигателя, поскольку скорость двигателя можно изменить, добавив переменное сопротивление обратно в цепь ротора, аналогично процессу, используемому при запуске двигателя.

Краткий обзор трехфазных двигателей

В то время как полюса ротора в синхронном двигателе совпадают со скоростью вращения полюсов в статоре, роторы асинхронных двигателей пытаются «поймать» магнитное поле в полюсах статора.

При выборе трехфазного двигателя важно учитывать, как двигатель будет использоваться, в какой среде он будет использоваться, энергоэффективность двигателя и, конечно же, стоимость. Трехфазные двигатели полезны для ряда процессов автоматизации и производства, хотя не все они работают одинаково.

Почему асинхронный двигатель называется асинхронным? [43 ответа найдено]

Автор вопроса: Nekia

Опубликовано: 26.08.2022

Ищете ответ на вопрос: Почему асинхронный двигатель называется асинхронным? Здесь мы собрали для вас 43 самых точных и развернутых ответа, связанных с вопросом: Почему асинхронный двигатель называется асинхронным?

Почему двигатели асинхронные?
Является ли асинхронный двигатель асинхронным двигателем?
Что означает асинхронный двигатель?
Почему асинхронный двигатель называется асинхронным?
Все ли асинхронные двигатели асинхронны?
Почему двигатель называется синхронным?
Какой тип двигателя является асинхронным?
Почему асинхронный двигатель никогда не работает на синхронной скорости?
В чем разница между синхронным и асинхронным?
Почему синхронный двигатель возбуждается дважды?
Почему скольжение асинхронного двигателя никогда не равно нулю?
Почему асинхронные двигатели имеют скольжение?
Что быстрее синхронное или асинхронное?
Какой из них лучше синхронный или асинхронный?
Почему синхронные двигатели не запускаются самостоятельно?
Почему асинхронные двигатели одинарного возбуждения?
Почему скорость ротора меньше синхронной скорости?
Что такое заедание в асинхронном двигателе?
Что происходит, когда скольжение равно нулю?
Почему асинхронный лучше?
Почему асинхронный двигатель называется асинхронным? 9Ответы экспертов:
Почему асинхронный двигатель называется асинхронным? Видео ответы:

Почему асинхронный двигатель называется асинхронным? Быстрый ответ:

Ответил Anslie

Асинхронный двигатель называется асинхронным двигателем, потому что фактическая скорость двигателя не равна синхронной скорости двигателя. Синхронная скорость двигателя всегда больше фактической скорости двигателя. Если фактическая скорость двигателя (N) равна синхронной скорости (Ns), то крутящий момент не создается и двигательная функция невозможна.

Асинхронный двигатель или асинхронный двигатель работает по принципу электромагнитной индукции, т.е. когда на статор подается питание, он создает вращающееся магнитное поле, которое индуцируется в роторе асинхронного двигателя, заставляя ротор вращаться.

Классификация асинхронных двигателей различных типов зависит от используемого напряжения переменного тока: Трехфазный асинхронный двигатель. Этот тип двигателя использует трехфазный ток 400 вольт. Однофазный асинхронный двигатель. Этот тип двигателя использует одиночный ток 230 вольт.

Это один из видов машин, в которых скорость ротора и скорость магнитного поля статора эквивалентны. Это один из видов машин, в которых ротор вращается с меньшей скоростью по сравнению с синхронной скоростью. Типы синхронных — это переменное сопротивление, бесщеточный, гистерезис и переключаемое сопротивление.

Асинхронный двигатель работает по принципу индукции, т. е. когда на статор подается питание, он создает вращающееся магнитное поле, которое индуцируется в роторе асинхронного двигателя, заставляя ротор вращаться.

Почему двигатели асинхронны?

Асинхронные двигатели лучше всего подходят для высоких скоростей, более 600 об/мин. Синхронный двигатель может работать при отстающем опережении или единичном коэффициенте мощности за счет изменения возбуждения. Асинхронные двигатели всегда работают с отстающим коэффициентом мощности.

Является ли асинхронный двигатель асинхронным двигателем?

Принципиальное отличие этих двух двигателей состоит в том, что скорость вращения ротора относительно скорости статора у синхронных двигателей одинакова, а у асинхронных двигателей скорость вращения меньше его синхронной скорости. Вот почему асинхронные двигатели также известны как асинхронные двигатели.

Что означает асинхронный двигатель?

Асинхронный двигатель или асинхронный двигатель представляет собой электродвигатель переменного тока, в котором электрический ток в роторе, необходимый для создания крутящего момента, получается за счет электромагнитной индукции из магнитного поля обмотки статора. Таким образом, асинхронный двигатель может быть изготовлен без электрических соединений с ротором.

Почему асинхронный двигатель называется асинхронным?

Относительная скорость между RMF статора и проводниками ротора вызывает ЭДС индукции в проводниках ротора в соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея. Проводники ротора замыкаются накоротко, и, следовательно, ток ротора возникает из-за ЭДС индукции. Поэтому такие двигатели называются асинхронными.

Все ли асинхронные двигатели асинхронны?

Все асинхронные двигатели являются асинхронными. Асинхронный характер работы асинхронного двигателя возникает из-за скольжения между скоростью вращения поля статора и несколько более низкой скоростью вращения ротора. Более конкретное объяснение того, как возникает это скольжение, касается деталей внутреннего устройства двигателя.

Почему двигатель называется синхронным?

Электродвигатели Синхронные двигатели, как следует из названия, вращаются с постоянной (синхронной) скоростью. Ротор этого типа двигателя представляет собой фазный ротор, который получает ток возбуждения (намагничивания) от своей системы возбуждения (отдельный источник постоянного тока с контроллером).

Какой тип двигателя является асинхронным?

Различия между синхронным двигателем и асинхронным двигателемСинхронный двигательАсинхронный двигательСинхронный двигатель — это тип двигателя переменного тока, который работает с синхронной скоростью. Асинхронный двигатель — это тип двигателя переменного тока, скорость которого меньше синхронной скорости.

Почему асинхронный двигатель никогда не работает на синхронной скорости?

Асинхронный двигатель не может работать на синхронной скорости, так как невозможно запустить двигатель без нагрузки. Даже двигатель без нагрузки, будут потери в сердечнике, потери меди и потери на трение воздуха. В двух словах, скольжение двигателя не может быть нулевым в любом случае.

В чем разница между синхронным и асинхронным?

Основное различие между синхронной и асинхронной связью заключается в том, что синхронная связь запланирована, взаимодействие в реальном времени по телефону, видео или лично. Асинхронное общение происходит в ваше личное время и не требует планирования.

Почему синхронный двигатель возбуждается дважды?

Синхронная машина называется машиной с двойным возбуждением, потому что ее ротор и статор возбуждаются. Для достижения магнитной блокировки между статором и ротором необходимо двойное возбуждение.

Почему скольжение асинхронного двигателя никогда не равно нулю?

Поэтому для асинхронного двигателя очень важно иметь положительное значение скольжения. Это причина; скольжение никогда не равно нулю в асинхронном двигателе. Скольжение = 1 означает, что ротор неподвижен. Отрицательное значение скольжения в асинхронном двигателе может быть достигнуто, когда скорость вращения ротора больше, чем синхронно вращающийся магнитный поток.

Почему асинхронные двигатели имеют скольжение?

«Проскальзывание» в асинхронном двигателе переменного тока определяется как: Когда скорость ротора падает ниже скорости статора или синхронной скорости, скорость вращения магнитного поля в роторе увеличивается, индуцируя больший ток в обмотках ротора и создание большего крутящего момента.

Что быстрее синхронное или асинхронное?

В асинхронных счетчиках для получения выходных данных используются разные тактовые сигналы. 2. В синхронном счетчике работа выполняется быстрее. В асинхронном счетчике операция выполняется медленнее.

Какой из них лучше синхронный или асинхронный?

При синхронной передаче Между данными нет промежутка. Это эффективнее и надежнее, чем асинхронная передача для передачи большого объема данных…. Пример: S. Нет.Синхронная передачаАсинхронная передача2.Синхронная передача быстрая.Асинхронная передача медленная.•21 июня 2022 г.

Почему синхронные двигатели не запускаются самостоятельно?

Синхронные двигатели свыше определенного размера не являются самозапускающимися двигателями. Это свойство обусловлено инерцией ротора; он не может мгновенно следовать за вращением магнитного поля статора.

Почему асинхронные двигатели одинарного возбуждения?

Асинхронный двигатель представляет собой машину с одним возбуждением. Его обмотка якоря питается от источника переменного тока, а обмотка возбуждения — от источника постоянного тока. Его статорная обмотка питается от источника переменного тока. Он всегда работает на синхронной скорости.

Почему скорость ротора меньше синхронной скорости?

Фактическая скорость асинхронного двигателя будет меньше синхронной скорости. Причина этого в том, что если якорь вращается точно с синхронной скоростью, то магнитное поле обмоток статора уже не перерезает обмотки ротора. В этом случае в обмотках ротора не будет индуцироваться ток.

Что такое заедание в асинхронном двигателе?

Когда количество пазов ротора равно количеству пазов в статоре, они выравниваются таким образом, что оба обращены друг к другу, и на этом этапе сопротивление магнитного пути минимально и двигатель отказывается запускаться. Эта характеристика асинхронного двигателя называется зубчатым зацеплением.

Что происходит, когда скольжение равно нулю?

Что произойдет, если скольжение равно нулю? Если скольжение равно нулю, ток ротора равен нулю, а крутящий момент равен нулю. Нулевой крутящий момент означает, что двигатель вообще не будет вращаться.

Почему асинхронный лучше?

Асинхронный курс обеспечивает гибкость, необходимую для участия учащихся со всего мира, независимо от того, в каком часовом поясе они находятся. Как учащийся, посещающий асинхронный курс, вы можете ожидать увидеть вклад от учащихся, которых вы, возможно, никогда не встречали в синхронный онлайн-курс.

Ответил Джанмарко

Фактическая скорость двигателя всегда меньше синхронной скорости двигателя. Поэтому асинхронный двигатель называют асинхронным. Если скорость вращения двигателя равна синхронной скорости, скольжение равно нулю, и двигатель не может создавать вращающий момент.

Ответил Захия

Следовательно, асинхронный двигатель называется асинхронным, потому что для ротора нет отдельного источника возбуждения. Движение ротора зависит от индукции в нем тока. Ротор всегда вращается с меньшей скоростью, чем синхронная скорость, так как всегда отстает от статора.

Ответил Kameria

Асинхронный двигатель обычно работает на скорости ниже синхронной, поэтому его называют асинхронным двигателем. Скорость ротора никогда не равна синхронной скорости из-за фактора, называемого скольжение (s) = скорость поля статора (N)s — скорость ротора (N)r.

Ответил Vashon

Почему асинхронный двигатель называется асинхронным двигателем? Как асинхронный двигатель развивает крутящий момент, когда к его статору подключен источник переменного тока. Почему он не может развивать мало-мальски синхронную скорость? 4-полюсный 3-фазный асинхронный двигатель питается от источника питания 50 имп/ц и работает в условиях нагрузки, при которых скольжение составляет 0,03.

Ответил Кристобаль

Этот тип двигателя также известен как асинхронный двигатель. Асинхронный двигатель состоит из ротора и статора, в которых расположены катушки индуктивности. Катушки индуктивности трехфазные и сдвинуты по фазе на 120º относительно друг друга. Асинхронный двигатель основан на токах, индуцируемых в роторе магнитным полем статора; вот почему он называется асинхронным …

Ответил Кимберли

Асинхронный двигатель называется асинхронным, потому что фактическая скорость двигателя не равна синхронной скорости двигателя. Синхронная скорость двигателя всегда больше фактической скорости двигателя. Если Ns=Nr- крутящий момент не создается. Вот почему асинхронный двигатель называют асинхронным двигателем.

Ответ от Terrica

Определение: Электродвигатель, который работает с переменным током, известен как асинхронный двигатель. Этот двигатель в основном работает на индуцированном токе внутри ротора от вращающегося магнитного поля статора. В этой конструкции двигателя движение ротора не может быть синхронизировано с помощью движущегося поля статора.

Ответ от Loveie

Что такое асинхронный двигатель (или асинхронный двигатель)? Трехфазный асинхронный двигатель представляет собой машину переменного тока с одним возбуждением. Только статор питается трехфазным переменным током. Ротор не питается. Почему асинхронные двигатели называются асинхронными? Потому что их роторы никогда не работают с синхронной скоростью. Принцип работы асинхронного двигателя

Ответил Wake

Ротор асинхронного или асинхронного двигателя постоянно пытается «догнать» вращающееся магнитное поле, образованное статором. Этот двигатель электромобиля хорошо известен своей высокой выходной мощностью и широко используется в автомобилях. … Асинхронные двигатели могут иметь КПД 92-95 процентов. Недостаток …

Почему асинхронный двигатель также называют асинхронным двигателем? | Что произойдет, если синхронная скорость = фактическая скорость

Почему асинхронный двигатель также называется асинхронным двигателем ? Что произойдет, если синхронная скорость равна фактической скорости? Что такое …

Почему трехфазный асинхронный двигатель называется асинхронным?

Асинхронный двигатель .

Что такое АИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (ТРЕХФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ) — Вращающееся магнитное поле RMF

Асинхронный двигатель или асинхронный двигатель представляет собой электродвигатель переменного тока, в котором электрический ток в роторе необходим для производства …

Как работает асинхронный двигатель?

Изобретение асинхронных двигателей навсегда изменило ход человеческой цивилизации. Этот столетний мотор — изобрел …

Почему асинхронный двигатель называется асинхронным? ll #wake&start #short

Почему асинхронный двигатель называется асинхронным двигателем ? ll #wake&start #short Всем привет Добро пожаловать на наш YouTube …

Синхронный двигатель против асинхронного двигателя — разница между асинхронным двигателем и синхронным двигателем

Синхронный двигатель и асинхронный двигатель — Разница между асинхронным двигателем и синхронным двигателем #Induction_Motor …

Асинхронный двигатель и синхронный двигатель || разница между синхронным и асинхронным двигателем

Асинхронный двигатель и Синхронный двигатель || разница между синхронным и асинхронным — Это видео о разнице …

ТРЕХФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ или АИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ – разборка и принцип работы

JAES — компания, специализирующаяся на техническом обслуживании промышленных предприятий с поддержкой клиентов на 360 градусов, начиная с технической . ..

Этот старый асинхронный двигатель все еще работает? || Как работают асинхронные двигатели? EB#46

В этом видео мы подробно рассмотрим старый асинхронный двигатель или асинхронный двигатель , который у меня завалялся. Чтобы увидеть …

Кевин Хаффман

Главный редактор

Здравствуйте, пользователи AnswerOwn. Меня зовут Кевин Хаффман, и я главный редактор AnswerOwn. Мне 32 года, я живу во Флориде, США. Все детство я увлекался видеоиграми, а также различными компьютерными программами. Будучи подростком, я всегда помогал своим одноклассникам с домашним заданием по программированию. В колледже я создал свои первые проекты в Интернете, которые помогали людям находить информацию по разным вопросам. На одном из мероприятий по программированию я познакомился с ребятами, с которыми мы создавали AnswerOwn. Это наш совместный сервис, который помогает людям найти ответы на насущные вопросы, а также является качественным образовательным проектом.

Posted inДвигатель