Синхронний і асинхронний двигун: відмінності, принцип роботи, застосування
Класифікація двигунів ґрунтується на різних параметрах. По одному з них, розрізняють синхронний і асинхронний двигун. Відмінності приладів, загальна характеристика та принцип роботи описані в статті.
Содержание
синхронний двигун
Цей тип двигуна здатний працювати одночасно і як генератор, і як, власне, двигун. Його пристрій на кшталт синхронного генератору. Характерною особливістю двигуна є незмінна частота роторного обертання від навантаження.
Ці види двигунів широко застосовуються в багатьох сферах, наприклад, для електричних проводів, яким необхідна постійна швидкість.
Принцип роботи синхронного двигуна
В основу його функціонування покладено взаємодію магнітного поля якоря і магнітних полів індукторних полюсів. Зазвичай якір знаходиться в статорі, а індуктор розташований в роторі. Для потужних моторів використовуються електричні магніти для полюсів, а для слабких - постійні.
Принцип роботи синхронного двигуна включає в себе (короткочасно) і асинхронний режим, який зазвичай застосовують для розгону до необхідної (тобто номінальною) швидкості обертання. У цей час індукторні обмотки замикаються накоротко або за допомогою реостата. Після досягнення необхідної швидкості індуктор починають живити постійним струмом.
Переваги і недоліки
Основними мінусами цього виду двигуна є:
- необхідність харчування обмотки постійним струмом;
- складність запуску;
- ковзний контакт.
Більшість генераторів, де б вони не використовувалися, є синхронними. Перевагами таких двигунів в цілому є:
- найвища надійність;
- найбільший коефіцієнт корисної дії;
- простота обслуговування.
Асинхронний двигун
Даний вид прилади представляє механізм, спрямований на трансформацію електричної енергії змінного струму в механічну. Із самої назви «асинхронний» можна зробити висновок, що мова йде про неодночасному процесі. І дійсно, частота обертання магнітного поля статора тут вище роторної завжди.
Такий пристрій складається з статора циліндричної форми і ротора, в залежності від виду якого асинхронні двигуни короткозамкнені можуть бути і з фазним ротором.
Принцип дії
Робота двигуна здійснюється на основі взаємодії магнітного статорної поля і наводяться цим же полем струмів в роторі. Момент, що обертає з`являється тоді, коли є різниця частоти обертання полів.
Резюмуємо тепер, чим відрізняється синхронний двигун від асинхронного. Чим пояснюється широке застосування одного типу і обмежене - іншого?
Синхронний і асинхронний двигун: відмінності
Відмінність роботи двигунів - в роторі. У синхронного типу він полягає в постійному або електричному магніті. Завдяки притягненню різнойменних полюсів обертається поле статора тягне і магнітний ротор. Їх швидкість виходить однаковою. Звідси і назва - синхронний.
У ньому можна домогтися, на відміну від асинхронного, навіть випередження напруги по фазах. Тоді пристрій, подібно батареям конденсатора, може застосовуватися для збільшення потужності.
Асинхронні двигуни, в свою чергу, прості і надійні, але їх недоліком є труднощі регулювання частоти обертання. Для реверсування трифазного асинхронного двигуна (тобто зміни напрямку його обертання в протилежну сторону) змінюють розташування двох фаз або двох лінійних проводів, що наближаються до обмотці статора.
Якщо розглядати частоту обертання, то мають і тут синхронний і асинхронний двигун відмінності. У синхронному типі цей показник є постійним, на відміну від асинхронного. Тому перший використовують там, де необхідна постійна швидкість і повна керованість, наприклад, в насосах, вентиляторах і компресорах.
Виявити на тому чи іншому пристрої наявність розглянутих типів приладів дуже просто. На асинхронному двигуні буде не кругле число оборотів (наприклад, дев`ятсот тридцять в хвилину), в той час як на синхронному - кругле (наприклад, тисяча оборотів в хвилину).
І ті, і інші мотори управляються досить складно. Синхронний тип має жорстку характеристику механіки: при будь-мінливої навантаженні на вал мотора частота обертання буде однією і тією ж. При цьому навантаження, звичайно, повинна змінюватися з урахуванням того, щоб двигун здатний її витримати, інакше це призведе до поломки механізму.
Так влаштований синхронний і асинхронний двигун. Відмінності обох видів зумовлюють сферу їх використання, коли один вид справляється із завданням оптимальним чином, для іншого це буде проблематичним. У той же час можна зустріти і комбіновані механізми.
