Động cơ cảm ứng khác với động cơ đồng bộ như thế nào?

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ xem xét sự khác biệt chính giữa động cơ điện đồng bộ và động cơ cảm ứng để bất kỳ ai đọc những dòng này đều có thể hiểu rõ những khác biệt này.

động cơ không đồng bộ ngày nay phổ biến hơn, nhưng trong một số trường hợp, động cơ đồng bộ phù hợp hơn, hiệu quả hơn để giải quyết các vấn đề sản xuất và công nghiệp cụ thể, điều này sẽ được thảo luận dưới đây.

Đầu tiên, hãy nhớ lại động cơ điện là gì. động cơ điện được gọi là máy điện, được thiết kế để chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học để quay rôto và đóng vai trò truyền động cho một số cơ cấu, chẳng hạn như truyền động cần cẩu hoặc máy bơm.

Trở lại trường học, mọi người đều được kể và chỉ ra cách hai nam châm đẩy nhau từ các cực cùng tên và từ các cực đối diện - chúng hút nhau. Nó nam châm vĩnh cửu… Nhưng cũng có nam châm biến thiên. Mọi người đều nhớ một bản vẽ có khung dẫn điện nằm giữa các cực của một nam châm vĩnh cửu có hình móng ngựa.

Một khung nằm ngang, nếu có dòng điện một chiều chạy qua nó, sẽ trở thành từ trường của một nam châm vĩnh cửu dưới tác dụng của một cặp lực (cường độ ampe) cho đến khi đạt được trạng thái cân bằng thẳng đứng.

Nếu dòng điện một chiều chạy qua khung theo hướng ngược lại, khung sẽ quay thêm. Kết quả của việc cung cấp khung xen kẽ như vậy với dòng điện một chiều theo hướng này hay hướng khác, khung quay liên tục đạt được. Khung ở đây là một dạng tương tự của một nam châm biến đổi.

Ví dụ trên với khung quay ở dạng đơn giản nhất thể hiện nguyên lý hoạt động của động cơ điện đồng bộ. Mỗi động cơ đồng bộ rôto có cuộn dây trường được cung cấp dòng điện một chiều tạo thành từ trường của rôto. Stato của động cơ điện đồng bộ chứa cuộn dây stato tạo thành từ trường stato.

Khi đưa dòng điện xoay chiều vào cuộn dây stato, rôto sẽ quay với tần số tương ứng với tần số của dòng điện trong cuộn dây stato. Tốc độ của rôto sẽ đồng bộ với tần số của dòng điện cuộn dây stato, đó là lý do tại sao một động cơ điện như vậy được gọi là đồng bộ. Từ trường rôto được tạo ra bởi dòng điện, không phải do trường stato gây ra, vì vậy động cơ đồng bộ có thể duy trì tốc độ định mức đồng bộ bất kể công suất tải, tất nhiên là trong giới hạn hợp lý.

Ngược lại, động cơ cảm ứng khác với động cơ đồng bộ. Nếu chúng ta nhớ lại bức tranh trong khung và khung chỉ bị đoản mạch, thì khi nam châm quay quanh khung, dòng điện cảm ứng trong khung sẽ tạo ra một từ trường trên khung và khung sẽ cố gắng bắt kịp từ trường. nam châm.

Tốc độ của khung dưới tải cơ học sẽ luôn nhỏ hơn tốc độ của nam châm và do đó tần số sẽ không đồng bộ. Ví dụ đơn giản này cho thấy cách hoạt động của động cơ cảm ứng.

Trong động cơ điện không đồng bộ, từ trường quay được hình thành bởi dòng điện xoay chiều của cuộn dây stato nằm trong các kênh của nó. Rôto của động cơ cảm ứng điển hình không có cuộn dây như vậy, thay vào đó nó có các thanh ngắn mạch (rôto lồng sóc), rôto như vậy được gọi là rôto lồng sóc. Ngoài ra còn có các động cơ cảm ứng rôto pha, trong đó rôto chứa các cuộn dây, điện trở và dòng điện trong đó có thể được điều khiển bằng biến trở.

Vì vậy, sự khác biệt chính giữa động cơ cảm ứng và động cơ đồng bộ là gì? Bề ngoài, chúng giống nhau, đôi khi ngay cả một chuyên gia cũng không phân biệt được động cơ điện đồng bộ với động cơ không đồng bộ bằng các đặc điểm bên ngoài. Sự khác biệt chính nằm ở thiết kế của các cánh quạt. Rôto của động cơ cảm ứng không được cung cấp dòng điện và các cực trên nó được tạo ra bởi từ trường của stato.

Rôto của động cơ đồng bộ có cuộn dây trường được dẫn động độc lập. Các stato của động cơ đồng bộ và không đồng bộ được sắp xếp theo cùng một cách, chức năng trong mỗi trường hợp là giống nhau - để tạo ra từ trường quay trên stato.

Tốc độ của động cơ cảm ứng khi có tải luôn trễ hơn tốc độ quay của từ trường stato một lượng trượt, trong khi tốc độ của động cơ đồng bộ bằng tần số với "vòng quay" của từ trường stato, do đó, nếu tốc độ là không đổi dưới các tải khác nhau, tốt hơn là chọn một động cơ đồng bộ, ví dụ trong Truyền động cắt chém là phù hợp nhất cho nhiệm vụ của nó bởi một động cơ đồng bộ mạnh mẽ.

Lĩnh vực ứng dụng của động cơ không đồng bộ ngày nay rất rộng rãi. Đây là tất cả các loại máy móc, băng tải, quạt, máy bơm - tất cả những thiết bị mà tải tương đối ổn định hoặc việc giảm tốc độ tải không quan trọng đối với quá trình làm việc.

Một số máy nén và máy bơm yêu cầu tốc độ không đổi ở bất kỳ tải nào; động cơ đồng bộ được cài đặt trên các thiết bị như vậy.

Động cơ đồng bộ đắt hơn để sản xuất so với động cơ không đồng bộ, vì vậy nếu có sự lựa chọn và việc giảm một chút tốc độ dưới tải là không quan trọng, thì chúng sẽ có được động cơ không đồng bộ.

Động cơ điện đồng bộ được sử dụng rộng rãi trong truyền động điện không yêu cầu điều khiển tốc độ. So với động cơ không đồng bộ, chúng có một số ưu điểm:

• hiệu quả cao hơn;

• khả năng sản xuất động cơ có tốc độ quay thấp, giúp loại bỏ các bánh răng trung gian giữa động cơ và máy làm việc;

• tốc độ động cơ không phụ thuộc vào tải trục của nó;

• khả năng sử dụng công suất phản kháng làm thiết bị bù.

Động cơ điện đồng bộ có thể là hộ tiêu thụ và máy phát điện công suất phản kháng... Bản chất và giá trị của công suất phản kháng của động cơ đồng bộ phụ thuộc vào độ lớn của dòng điện trong cuộn dây kích từ. Sự phụ thuộc của dòng điện trong cuộn dây cung cấp điện áp cho mạng điện vào dòng điện kích thích được gọi là đặc tính hình chữ U của động cơ đồng bộ. Ở tải trục động cơ 100%, nó cosin phi bằng 1. Trong trường hợp này động cơ điện không tiêu thụ công suất phản kháng từ mạng điện. Trong trường hợp này, dòng điện trong cuộn dây stato có giá trị tối thiểu.