Silnik synchroniczny kontra asynchroniczny
Prędkość synchroniczna silnika prądu przemiennego to prędkość obrotowa wirującego pola magnetycznego wytworzonego przez stojan. Prędkość synchroniczna jest zawsze ułamkiem całkowitym częstotliwości źródła zasilania. Prędkość synchroniczna (ns) silnika asynchronicznego w obrotach na minutę (RPM) jest dana wzorem, gdzie f jest częstotliwością źródła prądu przemiennego, a p jest liczbą biegunów magnetycznych na fazę.
Na przykład, ogólny silnik trójfazowy ma 6 biegunów magnetycznych zorganizowanych w trzy przeciwległe pary, utrzymywane w odległości 120° wokół obwodu stojana, z których każdy jest zasilany przez pojedynczą fazę źródła. W tym przypadku p=2, a dla częstotliwości linii 50 Hz (częstotliwość sieci zasilającej) prędkość synchroniczna wynosi 3000 obr/min.
Poślizg (s) jest zmianą prędkości obrotowej pola magnetycznego względem wirnika podzieloną przez bezwzględną prędkość obrotową pola magnetycznego stojana i wyraża się wzorem, gdzie n r to prędkość obrotowa wirnika w obr./min.
Więcej o silnikach synchronicznych
Silnik synchroniczny to silnik prądu przemiennego, w którym wirnik zwykle obraca się z taką samą prędkością obrotową, jak pole wirujące (pole stojana) w maszynie. Innym sposobem powiedzenia tego jest to, że silnik nie ma „poślizgu” w normalnych warunkach pracy, czyli s=0, iw rezultacie wytwarza moment obrotowy przy prędkości synchronicznej. Prędkość silnika synchronicznego zależy bezpośrednio od liczby biegunów magnetycznych i częstotliwości źródła.
Podstawowe elementy konstrukcyjne silnika synchronicznego to uzwojenie stojana podłączone do zasilania prądem przemiennym, które wytwarza wirujące pole magnetyczne oraz wirnik umieszczony w polu stojana zasilanym prądem stałym z pierścieni ślizgowych, tworząc elektromagnes.
Wirnik jest litym, cylindrycznym odlewem stali, w przypadku maszyny niewzbudzonej. W silnikach z magnesami trwałymi magnesy trwałe znajdują się w wirniku. Silniki synchroniczne należy przyspieszać za pomocą mechanizmu rozruchowego, aby uzyskać prędkość synchronizacji. Po osiągnięciu prędkości synchronicznej silnik pracuje bez zmiany obrotów.
Istnieją trzy typy silników synchronicznych; są to silniki reluktancyjne, silniki histeretyczne i silniki z magnesami trwałymi.
Prędkość obrotowa silnika synchronizującego jest niezależna od obciążenia, jeśli przyłożony jest wystarczający prąd polowy. Pozwala to na dokładną kontrolę prędkości i pozycji za pomocą elementów sterujących w otwartej pętli; nie zmieniają położenia, gdy prąd stały jest przyłożony zarówno do uzwojenia stojana, jak i wirnika. Konstrukcja silnika synchronizującego pozwala na zwiększenie sprawności elektrycznej przy niskiej prędkości i wymagany jest większy moment obrotowy.
Więcej o silniku asynchronicznym
Jeżeli poślizg silnika nie jest równy zero (), wtedy silnik jest znany jako silnik asynchroniczny. Prędkość obrotowa wirnika jest inna niż pola stojana. W silnikach asynchronicznych poślizg określa wytwarzany moment obrotowy. Silnik indukcyjny jest dobrym przykładem silnika asynchronicznego, w którym głównymi elementami są wirnik klatkowy i stojan. W przeciwieństwie do silników synchronicznych wirnik nie jest zasilany energią elektryczną.
Silnik synchroniczny a silnik asynchroniczny
- Rotor asynchronicznego i synchronicznego silnika liniowego są różne, gdzie prąd jest dostarczany do wirnika w silnikach synchronicznych, ale wirnik silnika asynchronicznego nie jest zasilany żadnym prądem.
- Poślizg silnika asynchronicznego nie jest zerowy, a moment obrotowy jest zależny od poślizgu, podczas gdy silniki synchroniczne nie mają poślizgu (s)=0
- Silniki synchronizujące mają stałe obroty przy zmieniającym się obciążeniu, ale obroty silnika asynchronicznego zmieniają się wraz z obciążeniem.
