Asynchroniczne i synchroniczne silniki elektryczne. Zasada działania

Silniki asynchroniczne to silniki, w których pod obciążeniem obserwuje się zjawisko poślizgu, to znaczy „opóźnienie” obrotu wirnika od obrotu pola magnetycznego stojana. Innymi słowy, obrót wirnika nie występuje synchronicznie z obrotem magnetyzacji stojana, ale asynchronicznie w odniesieniu do tego ruchu. Dlatego te typy silników nazywane są silnikami asynchronicznymi (niesynchronicznymi).

W większości przypadków, wymawiając wyrażenie „silnik asynchroniczny”, oznaczają bezszczotkowy silnik prądu przemiennego. Wartość poślizgu silnika indukcyjnego może być różna w zależności od obciążenia, a także od parametrów mocy i metody sterowania prądami uzwojenia stojana.

Jeśli mamy do czynienia z konwencjonalnym silnikiem prądu przemiennego, takim jak AIR712A, wówczas z synchroniczną częstotliwością rotacji pola magnetycznego 3000 obr / min, w warunkach nominalnego obciążenia mechanicznego na wale 750 watów, będziemy mieli rzeczywistą prędkość 2840 obr / min, co oznacza kwota poślizgu wynosi 0,053.

Jest to normalne w przypadku silnika indukcyjnego. I nie zobaczymy okrągłych liczb obrotów, takich jak 3000 lub 1500, zamiast nich zostanie tam wskazanych 2730 lub 1325. Zamiast 1000, na przykład, można zapisać 860, pomimo faktu, że pole magnetyczne obraca się z prędkością 1000 obrotów na minutę podczas pracy silnika, ponieważ i powinien być w maszynie elektrycznej z 3 parami biegunów magnetycznych, zaprojektowanej do dostarczania prądu przemiennego o częstotliwości 50 Hz.

Jeśli chodzi o silniki prądu stałego, w większości przypadków jest to nazwa silników kolektorów, na których prędkość wirnika nie wpływa częstotliwość prądu, ale jego średnia wartość. Czujnik prędkości może pomóc elektronicznemu układowi sterującemu ustalić prawidłową wartość prądu w celu uzyskania danej prędkości obrotowej, jednak związek między prądem a prędkością nie będzie tutaj liniowy, ponieważ przy różnych obciążeniach prądy o różnych rozmiarach dają bardzo różne prędkości wirnika.

Na wirniku silnika prądu stałego można umieścić wielosekcyjne uzwojenie pola lub magnesy trwałe. Ale dzisiaj wirnik z magnesami jest bardziej typowy dla silników krokowych, które mają również zastosowanie do silników prądu stałego, ale nie mają zespołów kolektor-szczotka. Jako wariant konstrukcji silnika prądu stałego na stojanie znajdują się magnesy i uzwojenie na wirniku.

Tak czy inaczej, asynchroniczny silnik bezszczotkowy ma silne uzwojenie robocze na stojanie, który podczas pracy jest podgrzewany z przepływu przez niego prądu roboczego i przekazuje ciepło do obudowy silnika. Dlatego zarówno uzwojenie, jak i obudowa silnika muszą być przez cały czas aktywnie chłodzone.

W związku z tą funkcją większość silników indukcyjnych domyślnie ma wirniki wentylatora na wałach i występy na korpusach, wzdłuż których wentylator napędza świeże powietrze przez chłodnicę, chłodząc w ten sposób stojan. Dlatego jeśli masz przed sobą silnik z wentylatorem zainstalowanym na wale (zwykle pod pokrywą zamontowaną na obudowie silnika), wzdłuż obudowy znajdują się żebra (jak na chłodnicy), a tabliczka znamionowa wskazuje konkretne wartości prędkości obrotowej i napięcia przemiennego 220/380 - Jest to typowy silnik indukcyjny prądu przemiennego.

W silnikach prądu stałego, z zespołami kolektor-szczotka oraz z wielosekcyjnymi uzwojeniami wieloobrotowymi na kotwach, wyświetlanymi na lamelach kolektora, zarówno uzwojenie stojana, jak i uzwojenie wirnika (kotwica) działają jak uzwojenia robocze.

Okazuje się, że uzwojenie robocze jest w jakiś sposób podzielone na dwie części: prąd roboczy przepływa przez uzwojenie twornika i przez uzwojenie stojana, więc nie ma problemu z ogrzewaniem tylko stojana i tutaj wentylator nie jest potrzebny.

Do chłodzenia wystarczy otwory wentylacyjne, przez które widać rotor z uzwojeniem kotwy. Dlatego jeśli masz silnik z zespołem kolektor-szczotka, w którym kolektor ma wiele lameli (błyszczących płyt) z wyprowadzeniami z uzwojeń, a wentylator, jak to było, nie jest przewidziany - masz silnik prądu stałego.

Stojan silnika prądu stałego może być zestawem magnesów stałych. Większość silników prądu stałego o napięciu sieciowym z łatwością będzie działać na prąd przemienny (przykładem takiego silnika uniwersalnego jest silnik bułgarski).

Historia silników elektrycznych trwa ponad 170 lat, ale ich największy rozwój można zaobserwować w ciągu ostatnich dziesięciu lat. Wyglądelektroniczne systemy sterowania do kontroli prędkości i momentu obrotowego, a zatem różne typy przetwornic częstotliwości isystemy softstartowe zrewolucjonizowały rynek w zakresie stosowania takich napędów elektrycznych.

Obecnie silniki elektryczne są wykorzystywane nie tylko do sterowania różnego rodzaju maszynami, ale także w nowoczesnych systemach automatyki.Silnik współpracujący z przetwornicą częstotliwości lub serwonapędami jest wykorzystywany w przenośnikach, systemach pozycjonowania, a takżeaplikacje, w tym aplikacje wieloosiowe wymagające precyzyjnych, szybkich i zsynchronizowanych ruchów.

TECHNOLOGIA NAPĘDOWA W AUTOMATYCE

Technologia napędowa stosowana w szeroko rozumianych systemach automatyki obejmuje dość dużą grupę urządzeń.

Istnieją nie tylko silniki prądu stałego, synchroniczne silniki prądu przemiennego, silniki asynchroniczne, przetwornice częstotliwości, ale takżeserwa, motoreduktory i inne elementy mechaniczne, które pozwalają dostosować prędkość i moment obrotowy silnika.

Najczęściej stosowane w automatyce są silniki i napędy niskiego napięcia o mocy od 1 kilowata do nie więcej niż kilkudziesiątki, a czasem kilkaset. Silniki z systemami odzyskiwania energii stają się coraz bardziej popularne na świecie. Jest to związane nie tylko zpotrzeba korzystania z urządzeń o wysokiej wydajności, ale także z regułami regulacji zużycia i energii, które stają się coraz bardziejtrudne w wielu krajach.

Małe silniki prądu przemiennego oferowane przez ukraińskich dostawców są silnikami synchronicznymi i asynchronicznymi. uniwersalnysilniki, które mogą pracować zarówno ze stałą, jak i zmienną mocą prądu stałego, są znacznie mniej popularneukraińscy konsumenci. Jak już wspomniano, najczęściej sprzedawane są silniki o mocy od 1 W do 5 kW, a także urządzenia o mocy od5 W do 10 kW.

Warto zauważyć, że na Ukrainie najbardziej popularne są silniki asynchroniczne, które można łatwo stosować we wszystkich typachukłady napędowe, w których dokładne sterowanie silnikiem nie jest wymagane. Asynchroniczne silniki elektryczne kupują Ukrainę od światowych liderów SIEMENS, ABB, FESTO, Phoenix Contactjest to możliwe na stronie /simat.com.ua/

W przypadku serwonapędów użytkownicy zwracają uwagę na dynamikę napędu i dokładność ruchu. Ważne są również parametry takie jak wydajność.silnik, co znacząco wpływa na całkowity koszt utrzymania systemu automatyki w tej firmie.

Nowoczesne silniki elektryczne charakteryzują się prostą konfiguracją i łatwością obsługi. Inżynierowie koncentrują się na poprawie wydajności ipoprawa parametrów pracy, a także ich automatyczne dostosowanie do zmieniających się warunków obciążenia.

Coraz ważniejsza staje się również proekologiczna konstrukcja silnika i niskie zużycie energii. Silniki elektryczne systematycznieulegają miniaturyzacji. Niestety po zmniejszeniu wielkości silników nie następuje zmniejszenie mocy, ale zwiększa się ich nośność.
Biorąc pod uwagę kontrolę, istnieje tendencja do digitalizacji silników elektrycznych. Dostępnych jest coraz więcej protokołów i komunikacji.technologie oparte głównie na przemysłowym Ethernecie.

Silniki indukcyjne służą do napędzania napędów, ale mają określone zastosowania.

Silniki indukcyjne są stosowane w aplikacjach o mniejszym uzębieniu technologicznym, ale tam, gdzie moment bezwładności napędu jest znaczący. Takiaplikacje to płaskie przenośniki rolkowe lub pompy, wentylatory, windy ”- mówi Conrad Florchik, inżynier oprogramowaniaSEW-EURODRIVE Polska.

Synchroniczne serwomotory przeznaczone są głównie do zadań specjalnych. Niski moment bezwładności - wysoka dynamika oraz skuteczne i wydajne sterowanie -parametry te pozwalają na wykorzystanie tych silników jako manipulatorów lub mechanizmów końcowych maszyn.

SILNIKI ASYNCHRONICZNE

Silniki indukcyjne są najczęściej stosowanymi typami silników elektrycznych w przemyśle i automatyce. Szacuje się, że ponad połowa energii elektrycznej wytwarzanej w elektrowniach jest zużywana przez silniki indukcyjne. Ich zalety to przede wszystkim prostota konstrukcji, łatwość obsługi oraz niska cena zakupu i konserwacji. Silniki asynchroniczne mają dobre parametry ruchu, a ich charakterystykę można kształtować poprzez zmianę mocy i rezystancji uzwojeń maszyny, co osiąga się przez połączenie odpowiednich elementów zewnętrznych. Elektroniczne półprzewodnikowe układy sterowania pozwalają na płynne uruchamianie i hamowanie silników indukcyjnych.

Łatwo jest również regulować moc i prędkość tego typu silnika. Niestety silniki indukcyjne mają również wady. Największą z nich jest potrzeba zapewnienia mocy biernej indukcyjnej, która wpływa na wzrost strat mocy w liniach energetycznych i zauważalne spadki napięcia, widoczne zwłaszcza podczas rozruchu.

Silniki asynchroniczne z punktu widzenia źródła zasilania można podzielić na jedną, dwie i trzy fazy, najbardziej popularne w branży to te ostatnie. Małe silniki wykorzystują moc dwufazową lub jednofazową.

SILNIKI SYNCHRONICZNE

Główne zadania silnika elektrycznego to przetwarzanie energii elektrycznej w energię mechaniczną. Podobnie jak w przypadku większości maszyn elektrycznych, możliwe jest odwrócenie.proces w silniku (tzw. zasada odwracalności pracy), tj. konwersja energii mechanicznej na energię elektryczną. Jednak ta właściwośćrzadko stosowany w praktyce przemysłowej.

Dzisiejsze silniki elektryczne można podzielić na różne sposoby. Najprostszy rozdział jest związany z rodzajem mocy, czyli z silnikami o stałej iprąd przemienny. .

Jednak z punktu widzenia układów napędowych najważniejsze jest oddzielenie silników zgodnie z ich konstrukcją i zasadą działania. W przypadku samochodówaC Istnieją trzy główne grupy silników: maszyny synchroniczne, maszyny asynchroniczne i maszyny prądu przemiennego.

Najliczniejszą grupą silników reprezentowanych w systemach automatyki przemysłowej są silniki synchroniczne i asynchroniczne zprąd przemienny. Synchroniczne silniki elektryczne różnią się od silników indukcyjnych konstrukcją wirnika, który jest dodatkowo wyposażonyelektromagnesy lub magnesy trwałe.

Silnik synchroniczny to maszyna elektryczna zasilana prądem przemiennym, w której wirnik w stanie ustalonym obraca się z tym samymprędkość kątowa, jako pole magnetyczne, które ją aktywuje. Należy zauważyć, że prędkość silnika synchronicznego jest zawsze stała i niezależnaod obciążenia i napięcia zasilania.

Wirnik porusza się „samodzielnie”. Początkowo nie ma w nim pola magnetycznego, nie jest do niego doprowadzane napięcie elektryczne. Nie musi nawet być wykonany z żelaza, metalu magnetycznego. Cóż, proszę bardzo, warto podłączyć napięcie trójfazowe do silnika, a wirnik się obraca. Bez żadnego nacisku. Ale na swój sposób.

Dwa rodzaje silników prądu przemiennego

Silniki indukcyjne - naiwna prostota

Wirnik albo dogania falę, albo lekko się opóźnia, ponieważ po prostu nie może z nią pracować synchronicznie. Zjawisko to nazwano „ślizganiem się”, ponieważ po dogonieniu działającego pola magnetycznego wirnik klatkowy traci indukcję magnetyczną, a następnie przez pewien czas przesuwa się bezwładnie. A kiedy tarcie lub obciążenie zmuszają go do pozostania w tyle za działającym polem, znów „odczuwa” zmiany linii sił pola, które go wyprzedza i ponownie uzyskuje indukcję, a wraz z nią siły do \u200b\u200bporuszania się.

Oznacza to, że wirnik lekko się ślizga: albo łapie, gdy pole magnetyczne biegnie równomiernie wokół koła, potem „zapomina, dlaczego uciekł” i nieznacznie pozostaje w tyle, a następnie „łapie” ponownie i znowu stara się go dogonić. Stopniowo odchylenia te stabilizują się - w zależności od tarcia w łożyskach i wielkości obciążenia na wale - a silnik indukcyjny zaczyna działać po prostu z prędkością obrotową nieco niższą niż częstotliwość napięcia na stojanie. Ta różnica częstotliwości nazywana jest częstotliwością poślizgu.

Silniki synchroniczne: skomplikowane w prosty sposób

Aby wirnik był sztywno połączony z falą przemieszczającą się pola magnetycznego cewek stojana, wynaleziono silnik synchroniczny. Ale problem został rozwiązany po prostu. W wirniku zamiast zmieniającego się pola magnetycznego pochodzącego z klatki wiewiórki należy zastosować magnesy trwałe i ich pole magnetyczne.

Istnieją dwie opcje. Albo to pole pochodzi od magnesu stałego zamocowanego w wirniku, albo to pole pochodzi od elektromagnesów zainstalowanych w wirniku zamiast takiego magnesu.

Zwykły magnes jest oczywiście prostszy. Ale wtedy do standardowego funkcjonowania takich silników elektrycznych konieczne jest, aby wszystkie z nich - i tysiące silników elektrycznych zostały użyte - magnesy były dokładnie takie same. W przeciwnym razie parametry ruchu będą różne, a magnesy nadal będą miały właściwość rozmagnesowywania.

Elektromagnes zainstalowany w wirniku silnika ułatwia wytwarzanie pola o wymaganej jakości, ale do jego działania wymagany jest prąd elektryczny. Taki prąd, zwany prądem wzbudzającym, z kolei trzeba gdzieś zabrać i w jakiś sposób podać do wirnika.

1 - wirnik
2 - kolektor wzbudzenia

Stąd pochodzi pewna różnorodność konstrukcji silników synchronicznych. Ale co najważniejsze, silniki synchroniczne obracają wał ściśle synchronicznie z częstotliwością cewek stojana krążących wokół pola, to znaczy ich prędkość obrotowa jest dokładnie równa - lub wielokrotna (jeśli uzwojenia stojana są większe niż trzy) - częstotliwość prądu przemiennego w sieci zasilającej.

Jednak między innymi silnik synchroniczny ma właściwość całkowitej odwracalności. Ponieważ synchroniczny silnik elektryczny jest tym samym generatorem prądu elektrycznego, ale działa „w przeciwnym kierunku”. W generatorze pewna siła mechaniczna obraca wał z wirnikiem, a z tego w uzwojeniach stojana indukowane napięcie elektryczne powstaje z wirującego pola magnetycznego wirnika. Różnica między silnikiem synchronicznym a generatorem polega na tym, że napięcie w cewkach stojana generuje pole magnetyczne przebiegające w okręgu, który oddziaływując ze stałym polem magnetycznym wirnika, popycha go tak, że wirnik również się obraca.

Tylko jeśli w generatorze rotacji wirnika można nadać mechanicznie dowolną prędkość, a to zmieni częstotliwość generowanego przez niego prądu przemiennego, to nie ma takiego luksusu w silniku synchronicznym. Silnik synchroniczny obraca się z prędkością zmiany napięcia w sieci i jest utrzymywany u nas ściśle na poziomie 50 herców.

Różnice i wady tych silników

Różnice między silnikami synchronicznymi i asynchronicznymi wynikają z ich nazw. W rzeczywistości zarówno jedna, jak i druga opcja mają zalety. Oto zalety, które wyróżniają oba silniki - synchroniczny i asynchroniczny.

Silnik indukcyjny różni się od silnika synchronicznego następującymi parametrami:

• prostota konstrukcji i niski koszt;
• brak styków przesuwnych, niezawodne działanie;
• napięcie jest przyłożone do nieruchomych cewek stojana;
• wirnik ma bardzo prostą konstrukcję;
• przy uruchomieniu i podkręcaniu stopniowo zwiększa moc;
• możliwość odwrócenia kierunku obrotu poprzez zamianę dwóch faz zasilania;
• po zatrzymaniu ruchu (zbyt duże obciążenie mechaniczne na wał wirnika) nie dochodzi do wypadku, może wystąpić przegrzanie klatki wiewiórki.

Różnice między silnikiem synchronicznym a asynchronicznym są następujące:

• stabilna prędkość obrotowa niezależnie od obciążenia wału;
• niska wrażliwość na spadki napięcia w sieci;
• przy zmniejszeniu obciążenia mechanicznego może on pracować bezwładnie jako generator, nie pobierając energii, ale przekazując ją do sieci;
• wysoka wydajność;
• w stanie zrekompensować moc bierną sieci.

Ale każdy ma swoje nieodłączne wady.

Asynchroniczny ma następujące negatywne cechy:

• trudności z dostosowaniem prędkości;
• niska prędkość obrotowa;
• zależność opóźnienia prędkości obrotowej od obciążenia osi;
• podczas pracy wirnik nagrzewa się z powodu prądów zwarciowych - wymagane jest dodatkowe chłodzenie.

Wady silnika synchronicznego:

• bardziej skomplikowane w projektowaniu;
• w niektórych konstrukcjach stosuje się kolektor do napędzania prądu wzbudzenia do uzwojeń wirnika, jak w silniku prądu stałego;
• trudniejsze do uruchomienia.

Pomimo różnic oba silniki elektryczne znalazły zastosowanie w technologii i są stosowane w wielu różnych konstrukcjach i rozmiarach.

Silniki elektryczne są dwojakiego rodzaju - synchroniczne i asynchroniczne. Czym są oba

Co to jest silnik synchroniczny?

DO synchroniczny w konstrukcji urządzenia zwykle przypisuje się silniki elektryczne, które działają na prąd przemienny i mają wirnik o częstotliwości rotacji pokrywającej się z częstotliwością rotacji pola magnetycznego.

Kluczowe elementy synchronicznego silnika elektrycznego:

1. kotwica;
2. induktor.

Pierwszy element urządzenia znajduje się na stojanie. Induktor jest umieszczony na wirniku, który jest oddzielony od stojana szczeliną powietrzną. Struktura kotwicy jest reprezentowana przez uzwojenie (jedno lub więcej). Prądy, które są dostarczane do odpowiedniego elementu silnika, tworzą pole magnetyczne, które obraca się przy danej częstotliwości i oddziałuje z polem indukcyjnym. Cewka zawiera 2 bieguny - w postaci magnesów stałych.

Jednostka synchroniczna może działać w dwóch trybach:

• jako rzeczywisty silnik elektryczny;
• jak generator.

Pierwszy sposób działania polega na oddziaływaniu pola magnetycznego utworzonego na zworce i pola, które powstaje na biegunach cewki indukcyjnej. Silnik synchroniczny w trybie generatora działa na skutek indukcji elektromagnetycznej: podczas obrotu wirnika pole magnetyczne, które powstaje na uzwojeniu, z kolei oddziałuje z fazami uzwojenia na stojanie, powodując powstanie siły elektromotorycznej.

Co to jest silnik indukcyjny?

DO asynchroniczny zwykle przypisuje się silniki elektryczne, w których prędkość obrotowa jednego z kluczowych elementów - wirnika - nie pokrywa się z prędkością obrotową pola magnetycznego utworzonego przez prąd występujący na uzwojeniu stojana. Asynchroniczne agregaty są czasami nazywane indukcją. Wynika to z faktu, że prąd jest indukowany w uzwojeniu wirnika pod wpływem pola magnetycznego stojana.

Konstrukcja silnika indukcyjnego obejmuje stojan i wirnik, które są oddzielone szczeliną powietrzną. Główne aktywne elementy urządzenia:

• meandrowy;
• obwód magnetyczny.

Ważną rolę w działaniu silnika indukcyjnego odgrywają dodatkowe elementy konstrukcyjne, które zapewniają wytrzymałość, chłodzenie i stabilność urządzenia.

Porównanie

Główną różnicą między silnikiem synchronicznym a silnikiem asynchronicznym jest stosunek prędkości wirnika do pola magnetycznego. W agregacie pierwszego typu oba wskaźniki są takie same. W maszynie asynchronicznej są one różne.

Można zauważyć, że silniki elektryczne drugiego typu są na ogół bardziej powszechne niż pierwszy. W tym przypadku jednostki asynchroniczne są najczęściej reprezentowane przez odmianę, w której zainstalowany jest wirnik klatkowy. Urządzenia te mają wiele głównych zalet w stosunku do silników elektrycznych innych kategorii. Mianowicie:

1. prostota konstrukcji, niezawodność;
2. stosunkowo niski koszt produkcji, eksploatacji;
3. możliwość działania przy użyciu istniejących zasobów sieciowych bez podłączania konwerterów.

Jednak maszyny indukcyjne klatkowe mają również szereg wad. Mianowicie:

• obecność małego początkowego momentu obrotowego;
• obecność dużego prądu rozruchowego;
• obniżony współczynnik mocy;
• niska sterowalność pod względem kontroli prędkości;
• zależność prędkości maksymalnej od częstotliwości sieci elektrycznej;
• moment elektromagnetyczny w rozważanych typach silników indukcyjnych charakteryzuje się dużą wrażliwością na niższe napięcie w sieci.

Z kolei jednostki synchroniczne mają również niezaprzeczalne zalety. Mogą one obejmować:

• stosunkowo niska wrażliwość na spadki napięcia w sieci;
• stabilność obrotu niezależnie od obciążenia wirnika.

Silniki synchroniczne mają również wady:

• względna złożoność projektu;
• trudność w uruchomieniu wirnika w ruchu.

Wymienione cechy działania jednostek synchronicznych i asynchronicznych sprawiają, że optymalne jest wykorzystanie tych pierwszych, jeśli wymagana moc silnika w systemie (na przykład jako część infrastruktury linii produkcyjnej) powinna wynosić około 100 kW lub więcej. W innych przypadkach stosowanie maszyn asynchronicznych z reguły staje się bardziej preferowane.

Po rozważeniu różnicy między silnikiem synchronicznym i asynchronicznym odzwierciedlamy wnioski w tabeli.

Silniki elektryczne to maszyny, które przekształcają energię elektryczną w energię mechaniczną. Przekształcona energia powoduje, że wirnik silnika obraca się, przenosząc obroty przez przekładnię bezpośrednio na wał siłownika. Główne typy silników elektrycznych to silniki synchroniczne i asynchroniczne. Różnice między nimi określają możliwości zastosowania w różnych urządzeniach i procesach technologicznych.

Zasady pracy

Wszystkie silniki elektryczne mają stały stojan i wirujący wirnik. Różnica między silnikami asynchronicznymi i synchronicznymi polega na zasadach tworzenia biegunów. W silniku indukcyjnym są one tworzone przez zjawisko indukcji. Wszystkie pozostałe silniki elektryczne wykorzystują magnesy trwałe lub cewki prądowe do wytworzenia pola magnetycznego.

Cechy silników synchronicznych

Jednostki wiodące maszyny synchronicznej - kotwica i induktor. Stojan jest kotwicą, a induktor znajduje się na wirniku. Pod wpływem prądu przemiennego w tworniku powstaje wirujące pole magnetyczne. Jest on sprzężony z polem magnetycznym induktora, utworzonym przez bieguny magnesów trwałych lub cewek DC. W wyniku tego oddziaływania energia elektryczności jest przekształcana w kinetyczną energię obrotu.

Wirnik maszyny synchronicznej ma taką samą prędkość obrotową jak pole stojana. Zalety synchronicznych silników elektrycznych:

• Jest strukturalnie wykorzystywany zarówno jako silnik, jak i generator.
• Prędkość niezależna od obciążenia.
• Wysoka wydajność.
• Niskie koszty pracy przy naprawach i konserwacji.
• Wysoka niezawodność.

Maszyny synchroniczne są szeroko stosowane jako silniki elektryczne dużej mocy dla niskiej prędkości obrotowej i stałego obciążenia. Generatory stosuje się tam, gdzie wymagane jest autonomiczne źródło zasilania.

Maszyna synchroniczna ma również wady:

• Do zasilania induktora wymagane jest źródło prądu stałego.
• Nie ma momentu rozruchowego, wymagany jest moment zewnętrzny lub rozruch asynchroniczny.
• Szczotki i kolektory szybko zawodzą.

Nowoczesne jednostki synchroniczne zawierają w cewce, oprócz uzwojenia zasilanego prądem stałym, również zwarcie uzwojenia rozruchowego, które ma być uruchamiane w trybie asynchronicznym.

Charakterystyczne cechy silników indukcyjnych

Wirujące pole magnetyczne stojana silnika indukcyjnego indukuje prądy indukcyjne w wirniku, które tworzą własne pole magnetyczne. Oddziaływanie pól obraca wirnik. Prędkość wirnika w tym przypadku pozostaje w tyle za częstotliwością obrotową pola magnetycznego. Ta właściwość znajduje odzwierciedlenie w nazwie silnika.

Silniki asynchroniczne są dwojakiego rodzaju: z klatką wiewiórki i wirnikiem fazowym.

Urządzenia gospodarstwa domowego, takie jak wentylator lub odkurzacz, są zwykle wyposażone w silniki klatkowe, które są kołem wiewiórki. Wszystkie pręty są zamknięte przyspawanymi z obu stron tarczami. Oddziaływanie pola magnetycznego stojana z indukowanymi prądami w wirniku tworzy siłę elektromagnetyczną, która działa na wirnik w kierunku obrotu pola stojana. Moment obrotowy na wale silnika jest wytwarzany przez wszystkie siły elektromagnetyczne z każdego przewodu.

W silniku elektrycznym z wirnikiem fazowym stosuje się ten sam stojan, co w silniku klatkowym. W wirniku dodano uzwojenia trzech faz połączone z „gwiazdą”. Podczas uruchamiania silnika można je podłączyć do reostatów kontrolujących prądy rozruchowe. Za pomocą reostatów można również kontrolować prędkość obrotową silnika.

Zalety silników asynchronicznych obejmują:

• Zasilany bezpośrednio z prądu przemiennego.
• Prostota urządzenia i stosunkowo niski koszt.
• Możliwość zastosowania w urządzeniach gospodarstwa domowego wykorzystujących połączenie jednofazowe.
• Niskie zużycie energii i oszczędność.

Poważne wady - złożona kontrola prędkości i duże straty ciepła. Aby zapobiec przegrzaniu, korpus urządzenia jest żebrowany, a na wale silnika zamontowany jest wirnik do chłodzenia.

Różnica w charakterystyce silników elektrycznych

Cechy konstrukcyjne i osiągi silników elektrycznych mają kluczowe znaczenie przy wyborze jednostek. Od tego zależy konstrukcja przekładni i wszystkich jednostek napędowych mechanizmów. Wybierając silnik, musisz polegać na wspólności i głównych różnicach we właściwościach maszyn:

Silniki synchroniczne i asynchroniczne znajdują swoje własne zastosowania. Silniki synchroniczne są zalecane do stosowania wszędzie przy wysokich wydajnościach, gdzie odbywa się ciągły proces produkcyjny i nie jest konieczne częste ponowne uruchamianie jednostek lub regulacja prędkości. Są stosowane w przenośnikach, walcarkach, sprężarkach, kruszarkach kamieni itp. Nowoczesny synchroniczny silnik elektryczny ma taki sam szybki rozruch jak silnik asynchroniczny, ale jest mniejszy i bardziej ekonomiczny niż silnik asynchroniczny o jednakowej mocy.

Silniki asynchroniczne z wirnikiem fazowym stosuje się tam, gdzie potrzebny jest duży moment rozruchowy i częste zatrzymania jednostki. Na przykład w windach i dźwigach wieżowych. Silniki indukcyjne klatkowe są szeroko stosowane ze względu na prostotę urządzenia i łatwość obsługi.

Korzystając z zalet różnych jednostek i różnicy między silnikiem synchronicznym a asynchronicznym, możesz dokonać świadomego wyboru silnika w projektowaniu maszyn, maszyn i innych urządzeń.