En què es diferencien els motors d'inducció dels motors síncrons?

En aquest article, analitzarem les principals diferències entre els motors elèctrics síncrons i els motors d'inducció perquè qualsevol persona que llegeixi aquestes línies pugui entendre clarament aquestes diferències.

Motors asíncrons estan més estesos avui dia, però en algunes situacions els motors síncrons són més adequats, més efectius per resoldre problemes industrials i de producció específics, això es comentarà a continuació.

En primer lloc, recordem què és un motor elèctric. Motor elèctric s'anomena màquina elèctrica, dissenyada per convertir l'energia elèctrica en energia mecànica de gir del rotor i serveix com a accionament d'algun mecanisme, per exemple, per accionar una grua o una bomba.

De tornada a l'escola, a tothom se'ls va explicar i se'ls va mostrar com dos imants es repel·leixen dels pols del mateix nom i dels pols oposats: s'atrauen. això imants permanents… Però també hi ha imants variables. Tothom recorda un dibuix amb un marc conductor situat entre els pols d'un imant permanent en forma de ferradura.

Un marc situat horitzontalment, si hi passa un corrent continu, es convertirà en el camp magnètic d'un imant permanent sota l'acció d'un parell de forces (Potència d'amperes) fins a aconseguir un equilibri vertical.

Si aleshores passa un corrent continu a través del marc en sentit contrari, el marc girarà més. Com a resultat d'aquest subministrament alternatiu del bastidor amb corrent continu en una direcció o una altra, s'aconsegueix una rotació contínua del bastidor. El marc aquí és un anàleg d'un imant variable.

L'exemple anterior amb un marc giratori en la seva forma més simple demostra el principi de funcionament d'un motor elèctric síncron. Cada motor síncron del rotor té bobinatges de camp que s'alimenten amb corrent continu que forma el camp magnètic del rotor. L'estator d'un motor elèctric síncron conté un bobinat de l'estator que forma el camp magnètic de l'estator.

Quan s'aplica corrent altern al bobinat de l'estator, el rotor girarà a una freqüència corresponent a la freqüència del corrent al bobinat de l'estator. La velocitat del rotor serà sincrònica amb la freqüència del corrent del bobinat de l'estator, per això aquest motor elèctric s'anomena síncron. El camp magnètic del rotor és generat pel corrent, no induït pel camp de l'estator, de manera que el motor síncron és capaç de mantenir la velocitat nominal sincrònica independentment de la potència de càrrega, per descomptat, dins de límits raonables.

Un motor d'inducció, al seu torn, difereix d'un motor síncron. Si recordem la imatge del marc i el marc simplement està curtcircuitat, aleshores, a mesura que l'imant gira al voltant del marc, el corrent induït al marc crearà un camp magnètic al marc i el marc intentarà posar-se al dia amb el marc. imant.

La velocitat del bastidor sota càrrega mecànica sempre serà inferior a la velocitat de l'imant i, per tant, la freqüència no serà sincrònica. Aquest senzill exemple demostra com funciona un motor d'inducció.

En un motor elèctric asíncron, el camp magnètic giratori està format per un corrent altern del bobinat de l'estator situat en els seus canals. El rotor d'un motor d'inducció típic no té bobinatges com a tal, sinó que té barres curtcircuitades (rotor d'esquirol), aquest rotor s'anomena rotor d'esquirol. També hi ha motors d'inducció de rotor de fase, on el rotor conté bobinatges, la resistència i el corrent en els quals es pot controlar amb un reòstat.

Aleshores, quina és la diferència principal entre el motor d'inducció i el motor síncron? Exteriorment, són similars, de vegades fins i tot un especialista no distingirà un motor elèctric síncron d'un de asíncron per característiques externes. La principal diferència rau en el disseny dels rotors. El rotor del motor d'inducció no s'alimenta de corrent i els pols que hi ha són induïts pel camp magnètic de l'estator.

El rotor d'un motor síncron té un bobinatge de camp accionat de manera independent. Els estators d'un motor síncron i asíncron estan disposats de la mateixa manera, la funció en cada cas és la mateixa: crear un camp magnètic giratori a l'estator.

La velocitat d'un motor d'inducció sota càrrega sempre queda per darrere de la rotació del camp magnètic de l'estator per la quantitat de lliscament, mentre que la velocitat del motor síncron és igual en freqüència a la "revolució" del camp magnètic de l'estator, per tant, si el La velocitat ha de ser constant sota diferents càrregues, és preferible triar un motor síncron, per exemple, a l'accionament de cisalla de guillotina és el més adequat per a la seva tasca per un motor síncron potent.

El camp d'aplicació dels motors asíncrons avui és molt ampli. Es tracta de tot tipus de màquines, transportadors, ventiladors, bombes, tots aquells equips on la càrrega és relativament estable o la reducció de la velocitat de càrrega no és crítica per al procés de treball.

Alguns compressors i bombes requereixen velocitat constant a qualsevol càrrega; S'instal·len motors síncrons en aquests equips.

Els motors síncrons són més cars de fabricar que els motors asíncrons, de manera que si hi ha una opció i una lleugera reducció de la velocitat sota càrrega no és crítica, adquireixen un motor asíncron.

Els motors elèctrics síncrons s'utilitzen àmpliament en accionaments elèctrics que no requereixen control de velocitat. En comparació amb els motors asíncrons, tenen una sèrie d'avantatges:

• major eficiència;

• la possibilitat de produir motors amb una velocitat de rotació baixa, que permet abandonar els engranatges intermedis entre el motor i la màquina de treball;

• la velocitat del motor no depèn de la càrrega de l'eix;

• la possibilitat d'utilitzar la potència reactiva com a dispositius compensadors.

Els motors elèctrics síncrons poden ser consumidors i generadors potència reactiva... La naturalesa i el valor de la potència reactiva d'un motor síncron depèn de la magnitud del corrent al bobinatge de camp. La dependència del corrent en el bobinat que subministra la tensió a la xarxa elèctrica del corrent d'excitació s'anomena característica en forma d'U d'un motor síncron. Amb una càrrega al 100% de l'eix del motor, és cosinus phi és igual a 1. En aquest cas, el motor elèctric no consumeix potència reactiva de la xarxa elèctrica. En aquest cas, el corrent al bobinat de l'estator té un valor mínim.