Sünkroonsed ja asünkroonsed elektrimootorid: tööpõhimõtted ja omaduste erinevused

Elektrimootorid on masinad, mis muudavad elektri mehaaniliseks energiaks. Muundatud energia viib mootori rootori pöörlevale liikumisele, mis kannab pöörlemise läbi ülekande otse täiturmehhanismi võllile. Elektrimootorite peamised tüübid on sünkroonsed ja asünkroonsed mootorid. Erinevused nende vahel määravad ära kasutusvõimalused erinevates seadmetes ja tehnoloogilistes protsessides.

Tööpõhimõtted

Kõikidel elektrimootoritel on fikseeritud staator ja pöörlev rootor. Asünkroonsete ja sünkroonsete mootorite erinevus seisneb pooluste loomise põhimõtetes. Asünkroonmootoris tekivad need induktsiooni fenomeni tõttu. Kõik teised elektrimootorid kasutavad magnetvälja loomiseks püsimagneteid või voolumähiseid.

Sünkroonmootorite omadused

Sünkroonmasina juhtüksused - armatuur ja induktiivpool. Staator on ankur ja induktiivpool asub rootoril. Vahelduvvoolu toimel tekib armatuuris pöörlev magnetväli. See blokeerub induktiivpooli magnetväljaga, mille moodustavad püsimagnetite või alalisvoolu pooluste poolused. Selle interaktsiooni tulemusena muudetakse elektrienergia pöörlemise kineetiliseks energiaks.

Sünkroonmasina rootoril on sama pöörlemiskiirus kui staatoriväljal. Sünkroonsete elektrimootorite eelised:

• Struktuurselt kasutatakse seda nii mootorina kui ka generaatorina.
• Koormustest sõltumatu kiirus.
• Suurepärane efektiivsus.
• Madal töömahukus remondi- ja hooldustöödel.
• Kõrge töökindlus.

Sünkroonmasinaid kasutatakse laialdaselt suure võimsusega elektrimootoritena madala kiiruse ja püsiva koormuse jaoks. Generaatoreid kasutatakse seal, kus on vaja sõltumatut toiteallikat.

Sünkroonmasinal on ka puudusi:

• Induktiivpooli toiteks on vaja pidevat vooluallikat.
• Esialgne käivitusmoment puudub, käivitamiseks on vajalik väline pöördemoment või asünkroonkäivitus.
• Pintslid ja kollektorid ebaõnnestuvad kiiresti.

Kaasaegsed sünkroonseadmed sisaldavad induktiivpoolis lisaks alalisvooluga varustatud mähisele ka käivituslühismähist, mis on ette nähtud asünkroonses režiimis käivitamiseks.

Asünkroonsete mootorite eripära

Asünkroonmootori staatori pöörlev magnetväli indutseerib rootoris induktsioonivoolud, mis moodustavad oma magnetvälja. Väljade koostoime paneb rootori pöörlema. Sel juhul jääb rootori kiirus maha magnetvälja kiirusest. See omadus kajastub mootori nimes.

Asünkroonseid mootoreid on kahte tüüpi: oravapuuri ja faasirootoriga.

Kodumasinad, nagu ventilaator või tolmuimeja, on tavaliselt varustatud oravapuurmootoritega, mis on oravpuuriga mootorid. Kõik vardad on suletud mõlemalt poolt keevitatud ketastega. Staatori magnetvälja koostoime rootoris indutseeritud vooludega tekitab elektromagnetilise jõu, mis mõjub rootorile staatorivälja pöörlemissuunas. Mootori võlli pöördemomendi tekitavad kõik iga juhi elektromagnetilised jõud.

Keritud rootori mootor kasutab sama staatorit kui oravapuurmootor. Ja rootorile lisatakse kolme faasi mähised, mis on ühendatud "tähega". Mootori käivitamisel saab nendega ühendada reostaadid, mis reguleerivad sisselülitusvoolusid. Reostaatide abil saab reguleerida ka mootori pöördeid.

Asünkroonsete mootorite eelised hõlmavad järgmist:

• Toide otse vahelduvvooluvõrgust.
• Seadme lihtsus ja suhteliselt madal hind.
• Võimalus kasutada kodumasinates ühefaasilise ühenduse abil.
• Madal energiatarve ja ökonoomsus.

Tõsised miinused - keeruline kiiruse reguleerimine ja suur soojuskadu. Ülekuumenemise vältimiseks on seadme korpus ribiline ja mootori võllile on paigaldatud tiivik jahutamiseks.

Elektrimootorite omaduste erinevus

Agregaatide valikul on määravaks elektrimootorite disainiomadused ja jõudlus. Sellest sõltub jõuülekannete ja kõigi mehhanismide jõuallikate konstruktsioon. Mootori valimisel peate tuginema masinate omaduste ühisusele ja peamistele erinevustele:

• Peamine erinevus sünkroonse ja asünkroonse mootori vahel seisneb rootori konstruktsioonis. See on püsi- või elektrimagnet. Asünkroonmootoris indutseeritakse rootori magnetväljad elektromagnetilise induktsiooniga.
• Sünkroonmootoritel on võlli pöörlemissagedus konstantne, asünkroonmootoritel võib see muutuda koormuse muutumisel.
• Sünkronisaatoritel pole käivitusmomenti. Sünkroonimise sisestamiseks on vajalik asünkroonne käivitamine.

Sünkroonseid ja asünkroonseid elektrimootoreid kasutatakse erineval viisil. Sünkroonmootoreid soovitatakse kasutada kõikjal, kus on kõrge võimsus. pidev tootmisprotsess ja ei pea seadmeid sageli taaskäivitama ega sagedust reguleerima pöörlemine. Neid kasutatakse konveierites, valtspinkides, kompressorites, kivipurustites jne. Kaasaegsel sünkroonsel elektrimootoril on sama kiire käivitus kui asünkroonsel, kuid see on väiksem ja ökonoomsem kui võrdse võimsusega asünkroonne.

Keritud rootoriga asünkroonseid elektrimootoreid kasutatakse seal, kus on vaja suurt käivitusmomenti ja seadmete sagedast seiskamist. Näiteks liftides ja tornkraanates. Oravapuuriga rootoriga asünkroonsed elektrimootorid on seadme lihtsuse ja kasutusmugavuse tõttu laialdaselt kasutusel.

Kasutades erinevate seadmete eeliseid ja seda, kuidas sünkroonmootor erineb asünkroonsest, saate tehke masinate, tööpinkide ja muude projekteerimisel teadlik valik ühe või teise mootori vahel varustus.