Η διαφορά μεταξύ ασύγχρονων και σύγχρονων κινητήρων

1. Αρχή λειτουργίας:
Η αρχή λειτουργίας ενός ασύγχρονου κινητήρα βασίζεται στην αρχή λειτουργίας ενός επαγωγικού κινητήρα. Όταν ο ρότορας ενός ασύγχρονου κινητήρα επηρεάζεται από ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο, παράγεται ένα επαγόμενο ρεύμα στον επαγωγικό κινητήρα, το οποίο παράγει ροπή, προκαλώντας την έναρξη περιστροφής του ρότορα. Αυτό το επαγόμενο ρεύμα προκαλείται από τη σχετική κίνηση μεταξύ του ρότορα και του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου. Επομένως, η ταχύτητα του ρότορα ενός ασύγχρονου κινητήρα θα είναι πάντα ελαφρώς χαμηλότερη από την ταχύτητα του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου, γι' αυτό και ονομάζεται «ασύγχρονος» κινητήρας.
Η αρχή λειτουργίας του σύγχρονου κινητήρα βασίζεται στην αρχή λειτουργίας του σύγχρονου κινητήρα. Η ταχύτητα του ρότορα ενός σύγχρονου κινητήρα είναι ακριβώς συγχρονισμένη με την ταχύτητα του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου, εξ ου και η ονομασία «σύγχρονος» κινητήρας. Οι σύγχρονοι κινητήρες παράγουν ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο μέσω εναλλασσόμενου ρεύματος συγχρονισμένου με μια εξωτερική παροχή ρεύματος, έτσι ώστε ο ρότορας να μπορεί επίσης να περιστρέφεται συγχρονισμένα. Οι σύγχρονοι κινητήρες συνήθως απαιτούν εξωτερικές συσκευές για να διατηρούν τον ρότορα συγχρονισμένο με το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο, όπως ρεύματα πεδίου ή μόνιμους μαγνήτες.

2. Δομικά χαρακτηριστικά:
Η δομή ενός ασύγχρονου κινητήρα είναι σχετικά απλή και συνήθως αποτελείται από έναν στάτορα και έναν ρότορα. Υπάρχουν τρία τυλίγματα στον στάτορα που είναι ηλεκτρικά μετατοπισμένα κατά 120 μοίρες το ένα από το άλλο για να δημιουργήσουν ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο μέσω εναλλασσόμενου ρεύματος. Στον ρότορα υπάρχει συνήθως μια απλή δομή χάλκινου αγωγού που προκαλεί ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο και παράγει ροπή.
Η δομή του σύγχρονου κινητήρα είναι σχετικά πολύπλοκη και συνήθως περιλαμβάνει στάτορα, ρότορα και σύστημα διέγερσης. Το σύστημα διέγερσης μπορεί να είναι μια πηγή συνεχούς ρεύματος ή ένας μόνιμος μαγνήτης, που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ενός περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου. Συνήθως υπάρχουν επίσης περιελίξεις στον ρότορα για να λαμβάνουν το μαγνητικό πεδίο που παράγεται από το σύστημα διέγερσης και να παράγουν ροπή.

3. Χαρακτηριστικά ταχύτητας:
Δεδομένου ότι η ταχύτητα περιστροφής του ρότορα ενός ασύγχρονου κινητήρα είναι πάντα ελαφρώς χαμηλότερη από την ταχύτητα του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου, η ταχύτητά του αλλάζει με το μέγεθος του φορτίου. Υπό ονομαστικό φορτίο, η ταχύτητά του θα είναι ελαφρώς χαμηλότερη από την ονομαστική ταχύτητα.
Η ταχύτητα του ρότορα ενός σύγχρονου κινητήρα είναι πλήρως συγχρονισμένη με την ταχύτητα του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου, επομένως η ταχύτητά του είναι σταθερή και δεν επηρεάζεται από το μέγεθος του φορτίου. Αυτό δίνει στους σύγχρονους κινητήρες ένα πλεονέκτημα σε εφαρμογές όπου απαιτείται ακριβής έλεγχος ταχύτητας.

4. Μέθοδος ελέγχου:
Δεδομένου ότι η ταχύτητα ενός ασύγχρονου κινητήρα επηρεάζεται από το φορτίο, συνήθως απαιτείται πρόσθετος εξοπλισμός ελέγχου για την επίτευξη ακριβούς ελέγχου ταχύτητας. Οι συνήθεις μέθοδοι ελέγχου περιλαμβάνουν τη ρύθμιση της ταχύτητας μετατροπής συχνότητας και την ομαλή εκκίνηση.
Οι σύγχρονοι κινητήρες έχουν σταθερή ταχύτητα, επομένως ο έλεγχος είναι σχετικά απλός. Ο έλεγχος της ταχύτητας μπορεί να επιτευχθεί ρυθμίζοντας το ρεύμα διέγερσης ή την ένταση του μαγνητικού πεδίου του μόνιμου μαγνήτη.

5. Τομείς εφαρμογής:
Λόγω της απλής δομής τους, του χαμηλού κόστους και της καταλληλότητάς τους για εφαρμογές υψηλής ισχύος και ροπής, οι ασύγχρονοι κινητήρες χρησιμοποιούνται ευρέως σε βιομηχανικούς τομείς, όπως η παραγωγή αιολικής ενέργειας, οι αντλίες, οι ανεμιστήρες κ.λπ.
Λόγω της σταθερής ταχύτητας και των ισχυρών δυνατοτήτων ακριβούς ελέγχου, οι σύγχρονοι κινητήρες είναι κατάλληλοι για εφαρμογές που απαιτούν ακριβή έλεγχο ταχύτητας, όπως γεννήτριες, συμπιεστές, μεταφορικοί ιμάντες κ.λπ. σε συστήματα ισχύος.

Γενικά, οι ασύγχρονοι και οι σύγχρονοι κινητήρες έχουν προφανείς διαφορές στις αρχές λειτουργίας τους, τα δομικά χαρακτηριστικά, τα χαρακτηριστικά ταχύτητας, τις μεθόδους ελέγχου και τα πεδία εφαρμογής τους. Η κατανόηση αυτών των διαφορών μπορεί να βοηθήσει στην επιλογή του κατάλληλου τύπου κινητήρα για την κάλυψη συγκεκριμένων μηχανικών αναγκών.

Συγγραφέας: Σάρον