Różnica między silnikami asynchronicznymi i synchronicznymi

1. Zasada działania:
Zasada działania silnika asynchronicznego opiera się na zasadzie działania silnika indukcyjnego. Kiedy na wirnik silnika asynchronicznego działa wirujące pole magnetyczne, w silniku indukcyjnym generowany jest prąd indukowany, który wytwarza moment obrotowy, powodując rozpoczęcie obracania się wirnika. Ten indukowany prąd jest spowodowany względnym ruchem pomiędzy wirnikiem a wirującym polem magnetycznym. Dlatego prędkość wirnika silnika asynchronicznego będzie zawsze nieco mniejsza niż prędkość wirującego pola magnetycznego, dlatego nazywa się go silnikiem „asynchronicznym”.
Zasada działania silnika synchronicznego opiera się na zasadzie działania silnika synchronicznego. Prędkość wirnika silnika synchronicznego jest dokładnie zsynchronizowana z prędkością wirującego pola magnetycznego, stąd nazwa silnika „synchronicznego”. Silniki synchroniczne wytwarzają wirujące pole magnetyczne poprzez prąd przemienny zsynchronizowany z zewnętrznym źródłem zasilania, dzięki czemu wirnik może również obracać się synchronicznie. Silniki synchroniczne zwykle wymagają urządzeń zewnętrznych, które utrzymują synchronizację wirnika z wirującym polem magnetycznym, takich jak prądy polowe lub magnesy trwałe.

2. Cechy konstrukcyjne:
Konstrukcja silnika asynchronicznego jest stosunkowo prosta i zwykle składa się ze stojana i wirnika. Na stojanie znajdują się trzy uzwojenia, które są elektrycznie przesunięte względem siebie o 120 stopni w celu wytworzenia wirującego pola magnetycznego poprzez prąd przemienny. Na wirniku znajduje się zwykle prosty przewodnik miedziany, który indukuje wirujące pole magnetyczne i wytwarza moment obrotowy.
Struktura silnika synchronicznego jest stosunkowo złożona i zwykle obejmuje stojan, wirnik i układ wzbudzenia. Układ wzbudzenia może być źródłem prądu stałego lub magnesem trwałym, wykorzystywanym do generowania wirującego pola magnetycznego. Zwykle na wirniku znajdują się również uzwojenia, które odbierają pole magnetyczne generowane przez układ wzbudzenia i wytwarzają moment obrotowy.

3. Charakterystyka prędkości:
Ponieważ prędkość wirnika silnika asynchronicznego jest zawsze nieco mniejsza niż prędkość wirującego pola magnetycznego, jego prędkość zmienia się wraz z wielkością obciążenia. Pod obciążeniem znamionowym jego prędkość będzie nieco niższa niż prędkość znamionowa.
Prędkość wirnika silnika synchronicznego jest całkowicie zsynchronizowana z prędkością wirującego pola magnetycznego, dzięki czemu jego prędkość jest stała i nie ma na nią wpływu wielkość obciążenia. Daje to silnikom synchronicznym przewagę w zastosowaniach, w których wymagana jest precyzyjna kontrola prędkości.

4. Metoda kontroli:
Ponieważ obciążenie ma wpływ na prędkość silnika asynchronicznego, zwykle wymagane jest dodatkowe urządzenie sterujące, aby uzyskać precyzyjną kontrolę prędkości. Typowe metody sterowania obejmują regulację prędkości konwersji częstotliwości i miękki start.
Silniki synchroniczne mają stałą prędkość, więc sterowanie jest stosunkowo proste. Kontrolę prędkości można osiągnąć poprzez regulację prądu wzbudzenia lub siły pola magnetycznego magnesu trwałego.

5. Obszary zastosowań:
Ze względu na prostą konstrukcję, niski koszt i przydatność do zastosowań wymagających dużej mocy i wysokiego momentu obrotowego, silniki asynchroniczne są szeroko stosowane w dziedzinach przemysłowych, takich jak elektrownie wiatrowe, pompy, wentylatory itp.
Ze względu na stałą prędkość i duże możliwości precyzyjnego sterowania, silniki synchroniczne nadają się do zastosowań wymagających precyzyjnej kontroli prędkości, takich jak generatory, sprężarki, przenośniki taśmowe itp. w systemach elektroenergetycznych.

Ogólnie rzecz biorąc, silniki asynchroniczne i silniki synchroniczne mają oczywiste różnice w zasadach działania, charakterystyce konstrukcyjnej, charakterystyce prędkości, metodach sterowania i obszarach zastosowań. Zrozumienie tych różnic może pomóc w wyborze odpowiedniego typu silnika spełniającego określone potrzeby inżynieryjne.

Pisarz: Sharon