Sinhroni motor proti indukcijskemu motorju
Tako indukcijski kot sinhroni motorji so motorji na izmenični tok, ki se uporabljajo za pretvorbo električne energije v mehansko.
Več o indukcijskih motorjih
Prve indukcijske motorje, ki temeljijo na principih elektromagnetne indukcije, sta neodvisno izumila Nikola Tesla (leta 1883) in Galileo Ferraris (leta 1885). Zaradi preproste konstrukcije in robustne uporabe ter nizkih stroškov gradnje in vzdrževanja so bili indukcijski motorji izbira pred številnimi drugimi AC motorji za težko opremo in stroje.
Konstrukcija in sestava indukcijskega motorja sta preprosta. Dva glavna dela indukcijskega motorja sta stator in rotor. Stator v indukcijskem motorju je niz koncentričnih magnetnih polov (običajno elektromagnetov), rotor pa niz sklenjenih navitij ali aluminijastih palic, ki so razporejene podobno kot veveričja kletka, od tod tudi ime veveričji rotor. Gred za prenos proizvedenega navora poteka skozi os rotorja. Rotor je nameščen v cilindrični votlini statorja, vendar ni električno povezan z nobenim zunanjim tokokrogom. Za dovod toka v rotor se ne uporablja noben komutator ali ščetke ali drug povezovalni mehanizem.
Kot vsak motor uporablja magnetne sile za vrtenje rotorja. Povezave v statorskih tuljavah so razporejene tako, da se nasprotna pola ustvarita na točno nasprotni strani statorskih tuljav. V fazi zagona se vzdolž oboda ustvarijo magnetni poli, ki se občasno premikajo. To povzroči spremembo toka skozi navitja v rotorju in inducira tok. Ta inducirani tok ustvari magnetno polje v navitjih rotorja, interakcija med poljem statorja in induciranim poljem pa poganja motor.
Indukcijski motorji so izdelani za delovanje v enofaznih in večfaznih tokovih, slednji za težke stroje, ki zahtevajo velik navor. Hitrost indukcijskih motorjev je mogoče nadzorovati z uporabo števila magnetnih polov v statorskem polu ali z uravnavanjem frekvence vhodnega vira energije. Zdrs, ki je merilo za določanje navora motorja, kaže na učinkovitost motorja. Navitja rotorja v kratkem stiku imajo majhen upor, kar ima za posledico velik tok, induciran zaradi majhnega zdrsa v rotorju; zato proizvaja velik navor.
Pri največjih možnih pogojih obremenitve je zdrs za majhne motorje približno 4-6% in 1,5-2% za velike motorje, zato velja, da imajo indukcijski motorji regulacijo hitrosti in veljajo za motorje s konstantno hitrostjo. Kljub temu je vrtilna hitrost rotorja počasnejša od frekvence vhodnega vira energije.
Več o sinhronem motorju
Sinhroni motor je druga glavna vrsta AC motorja. Sinhroni motor je zasnovan tako, da deluje brez razlike v hitrosti vrtenja gredi in frekvenci toka izmeničnega toka; rotacijska doba je integralni večkratnik AC ciklov.
Obstajajo tri glavne vrste sinhronskih motorjev; motorji s trajnimi magneti, histerezni motorji in reluktančni motorji. Kot trajni magneti na rotorju se uporabljajo trajni magneti iz neodima-bor-železa, samarija-kob alta ali ferita. Pogoni s spremenljivo hitrostjo, kjer se stator napaja iz spremenljive frekvence in spremenljive napetosti, so glavna uporaba motorjev s trajnimi magneti. Uporabljajo se v napravah, ki potrebujejo natančen nadzor hitrosti in položaja.
Histerezni motorji imajo trden gladek cilindrični rotor, ki je ulit iz visokokoercitivnega magnetnega "trdega" kob altnega jekla. Ta material ima široko histerezno zanko, kar pomeni, da ko je magnetiziran v določeni smeri, potrebuje veliko obratno magnetno polje v nasprotni smeri, da obrne magnetizacijo. Posledično ima histerezni motor kot zamika δ, ki je neodvisen od hitrosti; razvija stalen navor od zagona do sinhrone hitrosti. Zato se zažene sam in za zagon ne potrebuje indukcijskega navitja.
Indukcijski motor proti sinhronemu motorju
• Sinhroni motorji delujejo pri sinhroni hitrosti (RPM=120f/p), medtem ko indukcijski motorji delujejo pri nižji od sinhrone hitrosti (RPM=120f/p – zdrs), zdrs pa je skoraj enak nič pri navoru brez obremenitve in zdrsu narašča z navorom obremenitve.
• Sinhroni motorji potrebujejo enosmerni tok za ustvarjanje polja v navitjih rotorja; indukcijskim motorjem ni treba dovajati toka v rotor.
• Sinhroni motorji zahtevajo drsne obroče in ščetke za povezavo rotorja z napajanjem. Indukcijski motorji ne potrebujejo drsnih obročev.
• Sinhroni motorji zahtevajo navitja v rotorju, medtem ko so indukcijski motorji najpogosteje izdelani s prevodnimi palicami v rotorju ali uporabljajo kratkostično navitja, da tvorijo "veveričje kletke".
