Szinkronmotor vs indukciós motor
Mind az aszinkronmotorok, mind a szinkronmotorok váltakozó áramú motorok, amelyek elektromos energiát mechanikai energiává alakítanak át.
További információ az indukciós motorokról
Az elektromágneses indukció elvei alapján az első indukciós motorokat egymástól függetlenül Nikola Tesla (1883-ban) és Galileo Ferraris (1885-ben) találta fel. Egyszerű felépítése és robusztus használata, valamint alacsony építési és karbantartási költségei miatt az indukciós motorok voltak a választások sok más váltakozó áramú motorral szemben, nehéz berendezések és gépek számára.
Az indukciós motor felépítése és összeszerelése egyszerű. Az indukciós motor két fő része az állórész és a forgórész. Az indukciós motor állórésze koncentrikus mágneses pólusok (általában elektromágnesek) sorozata, a forgórész pedig zárt tekercsek vagy alumíniumrudak sorozata, amelyek mókusketrechez hasonló módon vannak elrendezve, innen ered a mókusketrec-rotor elnevezés. A megtermelt nyomatékot leadó tengely a forgórész tengelyén keresztül halad át. A forgórész az állórész hengeres üregében van elhelyezve, de nincs elektromosan csatlakoztatva semmilyen külső áramkörhöz. A rotor áramellátására nem használnak kommutátort, keféket vagy más csatlakozó mechanizmust.
Mint minden motor, ez is mágneses erőket használ a forgórész forgatásához. Az állórész tekercseinek csatlakozásai úgy vannak elrendezve, hogy ellentétes pólusok jönnek létre az állórész tekercseinek pontosan ellenkező oldalán. Az indítási fázisban mágneses pólusok jönnek létre periódusosan változó módon a kerület mentén. Ez változást hoz létre a fluxusban a forgórész tekercseiben, és áramot indukál. Ez az indukált áram mágneses mezőt hoz létre a forgórész tekercseiben, és az állórész mező és az indukált mező közötti kölcsönhatás hajtja a motort.
Az indukciós motorok egy- és többfázisú árammal is működnek, utóbbi a nagy nyomatékot igénylő, nagy teljesítményű gépekhez. Az indukciós motorok fordulatszáma szabályozható az állórész pólusában lévő mágneses pólusok számával vagy a bemeneti áramforrás frekvenciájának szabályozásával. A csúszás, amely a motor nyomatékának meghatározására szolgál, jelzi a motor hatásfokát. A rövidre zárt rotor tekercsek ellenállása kicsi, ami nagy áramot indukál a rotor kis csúszása miatt; ezért nagy nyomatékot produkál.
Maximális terhelési feltételek mellett a kis motoroknál a szlip körülbelül 4-6%, a nagy motoroknál pedig 1,5-2%, ezért az indukciós motorok fordulatszám-szabályozóval rendelkeznek, és állandó fordulatszámú motoroknak számítanak. A forgórész forgási sebessége azonban lassabb, mint a bemeneti áramforrás frekvenciája.
További információ a szinkronmotorról
A szinkronmotor a váltakozó áramú motorok másik fő típusa. A szinkronmotort úgy tervezték, hogy a tengely forgási sebességében és a váltakozó áramú áram frekvenciájában különbség nélkül működjön; a forgási periódus a váltakozó áramú ciklusok szerves többszöröse.
A szinkronmotoroknak három fő típusa van; állandó mágneses motorok, hiszterézis motorok és reluktancia motorok. Neodímium-bór-vasból, szamárium-kob altból vagy ferritből készült állandó mágneseket használnak állandó mágnesként a forgórészen. Az állandó mágneses motorok fő alkalmazása a változtatható fordulatszámú hajtások, ahol az állórészt változtatható frekvenciájú, változtatható feszültségről táplálják. Ezeket olyan eszközökben használják, amelyek pontos sebesség- és helyzetszabályozást igényelnek.
A hiszterézis motorok tömör, sima hengeres rotorral rendelkeznek, amely nagy koercitív mágneses „kemény” kob altacélból van öntve. Ez az anyag széles hiszterézis hurokkal rendelkezik, vagyis ha egy adott irányba mágnesezett, akkor nagy fordított mágneses térre van szükség az ellenkező irányba a mágnesezés megfordításához. Ennek eredményeként a hiszterézis motor δ késleltetési szöggel rendelkezik, amely független a fordulatszámtól; állandó nyomatékot fejleszt az indítástól a szinkron fordulatszámig. Ezért önindító, és nincs szüksége indukciós tekercsre az indításához.
Aszinkronmotor vs szinkronmotor
• A szinkron motorok szinkron fordulatszámon (RPM=120f/p), míg az indukciós motorok a szinkronnál kisebb fordulatszámon (RPM=120f/p – csúszás), a szlip pedig majdnem nulla nulla terhelési nyomatéknál és a csúszásnál a terhelési nyomatékkal nő.
• A szinkron motorok egyenáramot igényelnek a mező létrehozásához a rotor tekercseiben; az indukciós motoroknak nem kell áramot adniuk a rotornak.
• A szinkronmotorokhoz csúszógyűrűkre és kefékre van szükség a rotor tápellátáshoz való csatlakoztatásához. Az indukciós motorokhoz nincs szükség csúszógyűrűkre.
• A szinkron motorok tekercselést igényelnek a forgórészben, míg az indukciós motorok leggyakrabban vezetőrudakkal készülnek a forgórészben, vagy rövidre zárt tekercseket használnak a „mókusketrec” kialakításához.
