Sự khác nhau giữa động cơ đồng bộ và không đồng bộ

Sự khác biệt giữa động cơ đồng bộ và động cơ không đồng bộ

- Dec 01, 2018-

Sự khác biệt giữa động cơ đồng bộ và động cơ không đồng bộ

Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ (động cơ cảm ứng) là tạo ra dòng điện cảm ứng trong rôto thông qua từ trường quay của stato, tạo ra mô men điện từ và từ trường không được tạo ra trực tiếp trong rôto. Do đó, tốc độ quay của rôto phải nhỏ hơn tốc độ đồng bộ (không có sự khác biệt như vậy, nghĩa là tốc độ trượt, không có dòng điện cảm ứng rôto), vì vậy nó được gọi là động cơ không đồng bộ: và rôto động cơ đồng bộ chính nó tạo ra từ trường có hướng cố định (sử dụng nam châm vĩnh cửu hoặc dòng DC được tạo ra. Từ trường quay của stato "kéo" từ trường rôto (rôto) để quay, do đó tốc độ rôto phải bằng tốc độ đồng bộ, còn được gọi là động cơ đồng bộ.

Khi được sử dụng như một động cơ điện, hầu hết chúng sử dụng máy không đồng bộ; các máy phát điện là tất cả các máy đồng bộ. Sự khác biệt giữa động cơ đồng bộ và động cơ không đồng bộ:

Khi một dòng điện xoay chiều ba pha đi qua một cuộn dây của một cấu trúc nhất định, một từ trường quay được tạo ra. Dưới tác dụng của từ trường quay, rôto quay cùng với từ trường quay. Nếu tốc độ quay của rôto hoàn toàn giống với từ trường quay thì đó là một động cơ đồng bộ; nếu tốc độ quay của rôto nhỏ hơn từ trường Tốc độ, nghĩa là hai cái không được đồng bộ hóa, là động cơ không đồng bộ. Động cơ không đồng bộ có cấu trúc đơn giản và được sử dụng rộng rãi. Động cơ đồng bộ đòi hỏi rôto phải có cực từ cố định (nam châm vĩnh cửu hoặc điện từ), như máy phát điện xoay chiều và động cơ xoay chiều đồng bộ. Tốc độ stator nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường quay và do đó được gọi là động cơ không đồng bộ. Về cơ bản nó giống như động cơ cảm ứng.

s = (ns - n) / ns. s là tỷ số trượt, ns là tốc độ từ trường và n là tốc độ rôto.

Cơ bản:

(1) Khi động cơ không đồng bộ ba pha được kết nối với nguồn điện xoay chiều ba pha, cuộn dây stato ba pha chạy qua một lực từ trường ba pha (lực từ trường quay của stator) được tạo ra bởi dòng điện đối xứng ba pha và tạo ra một từ trường quay.

(2) Từ trường quay có chuyển động cắt tương đối với dây dẫn rôto, và theo nguyên lý cảm ứng điện từ, dây dẫn rôto tạo ra một suất điện động cảm ứng và tạo ra một dòng điện cảm ứng.

(3) Theo định luật của lực điện từ, dây dẫn rôto mang dòng điện chịu tác dụng của lực điện từ trong từ trường để tạo thành mômen điện từ, làm cho rôto quay. Khi trục động cơ có tải trọng cơ học, nó sẽ tạo ra năng lượng cơ học ra bên ngoài.

Tính năng, đặc điểm:

Ưu điểm: cấu trúc đơn giản, sản xuất thuận tiện, giá thấp và vận hành thuận tiện.

Nhược điểm: Độ trễ hệ số công suất, hệ số công suất tải nhẹ thấp và hiệu suất điều chỉnh tốc độ kém hơn một chút. Chủ yếu được sử dụng cho động cơ điện, thường không làm máy phát điện!

Một động cơ không đồng bộ là một động cơ xoay chiều có tỷ lệ tốc độ của tải với tần số của lưới được kết nối là không đổi. Động cơ không đồng bộ bao gồm động cơ cảm ứng, động cơ cảm ứng kép, và động cơ cổ góp AC. Động cơ cảm ứng được sử dụng rộng rãi nhất và nói chung, động cơ cảm ứng là động cơ không đồng bộ mà không gây hiểu lầm hoặc nhầm lẫn.

Cuộn dây stato của động cơ không đồng bộ thông thường được kết nối với lưới điện xoay chiều và cuộn dây rôto không cần kết nối với các nguồn điện khác. Do đó, nó có những ưu điểm của cấu trúc đơn giản, sản xuất, sử dụng và bảo trì thuận tiện, hoạt động đáng tin cậy, chất lượng thấp và chi phí thấp. Động cơ không đồng bộ có hiệu suất vận hành cao hơn và đặc tính làm việc tốt hơn, và chúng gần với hoạt động tốc độ không đổi từ không tải đến phạm vi đầy tải, có thể đáp ứng các yêu cầu truyền tải của hầu hết các máy móc sản xuất công nghiệp và nông nghiệp. Động cơ không đồng bộ cũng dễ dàng tạo ra các mẫu bảo vệ khác nhau để phù hợp với các điều kiện môi trường khác nhau. Khi động cơ không đồng bộ đang chạy, công suất phản kháng phải được rút ra khỏi lưới điện để làm cho hệ số công suất của lưới suy giảm. Do đó, động cơ đồng bộ thường được sử dụng để lái các thiết bị cơ khí công suất cao, tốc độ thấp như máy nghiền bi và máy nén khí. Do tốc độ của động cơ không đồng bộ có sự khác biệt nhất định về tốc độ quay với từ trường quay, nên hiệu suất điều chỉnh tốc độ kém (ngoại trừ động cơ cổ góp AC). Đó là kinh tế và thuận tiện để sử dụng động cơ DC cho máy móc vận chuyển, nhà máy cán, máy công cụ lớn, máy in và nhuộm và sản xuất giấy đòi hỏi một phạm vi tốc độ rộng và trơn tru. Tuy nhiên, với sự phát triển của các thiết bị điện tử công suất cao và hệ thống điều khiển tốc độ AC, hiệu suất điều khiển tốc độ và tính kinh tế của động cơ không đồng bộ hiện phù hợp với điều chỉnh tốc độ rộng có thể so sánh với động cơ DC.

Động cơ đồng bộ, giống như động cơ cảm ứng, là một động cơ AC phổ biến. Đặc điểm là: trong hoạt động ở trạng thái ổn định, có một mối quan hệ không đổi giữa tốc độ rôto và tần số lưới n = ns = 60f / p, ns được gọi là tốc độ đồng bộ. Nếu tần số của lưới là không đổi, tốc độ của động cơ đồng bộ ở trạng thái ổn định là không đổi và không phụ thuộc vào độ lớn của tải.

Sự khác nhau giữa động cơ đồng bộ và không đồng bộ

Sự khác nhau giữa động cơ đồng bộ và không đồng bộ
Sự khác biệt giữa động cơ đồng bộ và không đồng bộ - Công Nghệ

Động cơ đồng bộ so với động cơ không đồng bộ

Tốc độ đồng bộ của động cơ xoay chiều là tốc độ quay của từ trường quay do stato tạo ra. Tốc độ đồng bộ luôn là một phần nguyên của tần số nguồn điện. Tốc độ đồng bộ (nS) của động cơ không đồng bộ theo số vòng quay trên phút (RPM) được cho bởi, trong đó f là tần số của nguồn xoay chiều và p là số cực từ trên mỗi pha.

Ví dụ, một động cơ 3 pha thông thường có 6 cực từ được tổ chức thành ba cặp đối lập, đặt cách nhau 120 ° xung quanh chu vi của stato, mỗi cực được cấp điện bởi một pha của nguồn. Trong trường hợp này p = 2 và đối với tần số đường dây là 50 Hz (tần số của nguồn điện chính), tốc độ đồng bộ là 3000 vòng / phút.

Độ trượt (s) là sự thay đổi tốc độ quay của từ trường đối với rôto, chia cho tốc độ quay tuyệt đối của từ trường stato, và nó được cho bởi, trong đó nr là tốc độ quay của rôto tính bằng RPM.


Tìm hiểu thêm về Động cơ đồng bộ

Động cơ đồng bộ là động cơ xoay chiều trong đó rôto thường quay với tốc độ RPM giống như trường quay (trường stato) trong máy điện. Một cách khác để nói điều này là động cơ không có "trượt" trong điều kiện hoạt động thông thường, đó là s = ​​0, và kết quả là, tạo ra mô-men xoắn ở tốc độ đồng bộ. Tốc độ của động cơ đồng bộ phụ thuộc trực tiếp vào số cực từ và tần số nguồn.

Thành phần cấu tạo cơ bản của động cơ đồng bộ là cuộn dây stato nối với nguồn điện xoay chiều tạo ra từ trường quay và rôto được đặt trong trường stato do dòng điện một chiều cung cấp từ các vành trượt, tạo thành nam châm điện.

Rôto là một khối đúc bằng thép hình trụ đặc, trong trường hợp máy không kích thích. Trong động cơ nam châm vĩnh cửu, nam châm vĩnh cửu nằm trong rôto. Các động cơ đồng bộ nên được tăng tốc bằng cơ cấu khởi động, để đạt được tốc độ đồng bộ. Khi ở tốc độ đồng bộ, động cơ chạy mà không thay đổi RPM.


Có ba loại động cơ đồng bộ; chúng là, Động cơ điện trở, Động cơ trễ và động cơ Nam châm vĩnh cửu.

Tốc độ quay của động cơ đồng bộ không phụ thuộc vào tải, nếu có đủ dòng điện trường. Điều này cho phép kiểm soát chính xác tốc độ và vị trí bằng cách sử dụng các điều khiển vòng hở; chúng không thay đổi vị trí khi cho dòng điện một chiều vào cả cuộn dây stato và rôto. Cấu tạo của động cơ đồng bộ cho phép tăng hiệu suất điện ở tốc độ thấp và cần nhiều mô-men xoắn hơn.

Tìm hiểu thêm về Động cơ không đồng bộ

Nếu độ trượt của động cơ không bằng 0 (), thì động cơ được gọi là động cơ không đồng bộ. Tốc độ quay của rôto khác với tốc độ quay của trường stato. Trong động cơ không đồng bộ, độ trượt xác định mômen sinh ra. Động cơ cảm ứng là một ví dụ điển hình về động cơ không đồng bộ, trong đó các bộ phận chính là rôto lồng sóc và stato. Ngược lại với động cơ đồng bộ, rôto không được cấp điện bằng bất kỳ nguồn điện nào.


Động cơ đồng bộ so với động cơ không đồng bộ

  • Rôto của động cơ không đồng bộ và động cơ tuyến tính đồng bộ khác nhau, trong đó dòng điện được cung cấp cho rôto trong động cơ đồng bộ, nhưng rôto của động cơ không đồng bộ không được cung cấp bất kỳ dòng điện nào.
  • Độ trượt của động cơ không đồng bộ không bằng 0, mô men xoắn phụ thuộc vào độ trượt, trong khi động cơ đồng bộ không có, tức là (s) = 0
  • Động cơ đồng bộ có RPM không đổi ở các tải khác nhau, nhưng RPM của động cơ không đồng bộ thay đổi theo tải.