Σύγχρονος κινητήρας έναντι εισαγωγής κινητήρα

Και οι δύο κινητήρες επαγωγής και οι σύγχρονοι κινητήρες είναι κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος που χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε μηχανική ενέργεια.

Περισσότερα για τους κινητήρες επαγωγής

Με βάση τις αρχές της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, οι πρώτοι επαγωγικοί κινητήρες επινοήθηκαν από τον Nikola Tesla (το 1883) και το Galileo Ferraris (το 1885), ανεξάρτητα. Λόγω της απλής κατασκευής και της ανθεκτικής χρήσης και των χαμηλών δαπανών κατασκευής και συντήρησης, οι κινητήρες επαγωγής ήταν η επιλογή σε σχέση με πολλούς άλλους κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος, για βαρύ εξοπλισμό και μηχανήματα.

Η κατασκευή και η συναρμολόγηση του κινητήρα επαγωγής είναι απλές. Τα δύο κύρια μέρη του επαγωγικού κινητήρα είναι ο στάτορας και ο ρότορας. Ο στάτης στον επαγωγικό κινητήρα είναι μια σειρά από ομόκεντρους μαγνητικούς πόλους (συνήθως ηλεκτρομαγνήτες) και ο ρότορας είναι μια σειρά από κλειστά περιελίξεις ή ράβδοι από αλουμίνιο διατεταγμένους κατά τρόπο παρόμοιο με ένα κλουβί σκίουρου, εξ ου και ο ρότορας κλωβού σκίουρου. Ο άξονας για την παράδοση της ροπής που παράγεται είναι μέσω του άξονα του δρομέα. Ο ρότορας τοποθετείται μέσα στην κυλινδρική κοιλότητα του στάτορα, αλλά δεν συνδέεται ηλεκτρικά με κανένα εξωτερικό κύκλωμα. Κανένας διακόπτης ή βούρτσες ή άλλος μηχανισμός σύνδεσης δεν χρησιμοποιείται για την παροχή ρεύματος στον δρομέα.

Ως οποιοσδήποτε κινητήρας, χρησιμοποιεί μαγνητικές δυνάμεις για να περιστρέψει τον δρομέα. Οι συνδέσεις στα πηνία του στάτη είναι διατεταγμένες κατά τρόπο ώστε να δημιουργούνται απέναντι πόλοι στην ακριβώς αντίθετη πλευρά των πηνίων του στάτη. Στη φάση έναρξης, δημιουργούνται μαγνητικοί πόλοι με περιοδική μετατόπιση κατά μήκος της περιμέτρου. Αυτό δημιουργεί μια αλλαγή στη ροή κατά μήκος των περιελίξεων του δρομέα και προκαλεί ρεύμα. Αυτό το επαγόμενο ρεύμα παράγει ένα μαγνητικό πεδίο στις περιελίξεις του ρότορα και η αλληλεπίδραση μεταξύ του πεδίου του στάτη και του επαγόμενου πεδίου οδηγεί τον κινητήρα.

Οι κινητήρες επαγωγής είναι κατασκευασμένοι για να λειτουργούν τόσο σε μονοφασικά όσο και σε πολυφασικά ρεύματα, τα τελευταία για μηχανές βαρέως τύπου που απαιτούν μεγάλη ροπή. Η ταχύτητα των κινητήρων επαγωγής μπορεί να ελεγχθεί είτε με τη χρήση του αριθμού των μαγνητικών πόλων στον πόλο του στάτορα είτε με τη ρύθμιση της συχνότητας της πηγής ισχύος εισόδου. Η ολίσθηση, η οποία είναι ένα μέτρο για τον προσδιορισμό της ροπής του κινητήρα, δίνει μια ένδειξη της απόδοσης του κινητήρα. Οι βραχυκυκλωμένες περιελίξεις του ρότορα έχουν μικρή αντίσταση, με αποτέλεσμα ένα μεγάλο ρεύμα που προκαλείται για μικρή ολίσθηση στο ρότορα. συνεπώς, παράγει μεγάλη ροπή.

Στις μέγιστες δυνατές συνθήκες φορτίου, για τους μικρούς κινητήρες η ολίσθηση είναι περίπου 4-6% και 1.5-2% για τους μεγάλους κινητήρες, επομένως οι κινητήρες επαγωγής θεωρούνται ότι έχουν ρύθμιση ταχύτητας και θεωρούνται κινητήρες σταθερής ταχύτητας. Ωστόσο, η ταχύτητα περιστροφής του δρομέα είναι βραδύτερη από τη συχνότητα πηγής εισόδου.

Περισσότερα για το Σύγχρονο κινητήρα

Ο σύγχρονος κινητήρας είναι ο άλλος κύριος τύπος κινητήρα εναλλασσόμενου ρεύματος. Ο σύγχρονος κινητήρας έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί χωρίς διαφορά στην ταχύτητα περιστροφής του άξονα και τη συχνότητα του ρεύματος πηγής εναλλασσόμενου ρεύματος. η περίοδος περιστροφής είναι ένα ακέραιο πολλαπλάσιο των κύκλων AC.

Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι σύγχρονων κινητήρων. κινητήρες μόνιμου μαγνήτη, κινητήρες υστέρησης και κινητήρες απροθυμίας. Οι μόνιμοι μαγνήτες από νεοδύμιο-βοριο-σίδηρο, σαμάριο-κοβάλτιο ή φερρίτη χρησιμοποιούνται ως μόνιμοι μαγνήτες στο ρότορα. Οι κινητήρες μεταβλητής ταχύτητας, όπου ο στάτορας τροφοδοτείται από μεταβλητή συχνότητα, η μεταβλητή τάση είναι η κύρια εφαρμογή των κινητήρων μόνιμου μαγνήτη. Αυτά χρησιμοποιούνται σε συσκευές που χρειάζονται ακριβή έλεγχο ταχύτητας και θέσης.

Οι κινητήρες υστέρησης έχουν έναν συμπαγή, ομαλή κυλινδρικό στροφέα, ο οποίος χυτεύεται από ένα μαγνητικό "σκληρό" κοβαλτίου χάλυβα υψηλής σκληρότητας. Αυτό το υλικό έχει ένα βρόχο ευρείας υστέρησης, δηλαδή, μόλις μαγνητιστεί σε μια δεδομένη κατεύθυνση, απαιτεί ένα μεγάλο αντίστροφο μαγνητικό πεδίο προς την αντίθετη κατεύθυνση για να αντιστρέψει τη μαγνήτιση. Ως αποτέλεσμα, ο κινητήρας υστέρησης έχει γωνία υ, η οποία είναι ανεξάρτητη της ταχύτητας. αναπτύσσει σταθερή ροπή από την εκκίνηση έως την σύγχρονη ταχύτητα. Ως εκ τούτου, είναι αυτόματη εκκίνηση και δεν χρειάζεται μια επαγωγική περιέλιξη για να ξεκινήσει.

Επαγωγικός κινητήρας έναντι σύγχρονος κινητήρας

• Οι σύγχρονοι κινητήρες λειτουργούν σε σύγχρονη ταχύτητα (RPM = 120f / p), ενώ οι κινητήρες επαγωγής λειτουργούν με ταχύτητα μικρότερη από την σύγχρονη (RPM = 120f / p - ολίσθηση) και η ολίσθηση είναι σχεδόν μηδενική στη ροπή μηδενικού φορτίου και η κλίση αυξάνεται με τη ροπή φόρτωσης .

• Οι σύγχρονοι κινητήρες απαιτούν ρεύμα DC για να δημιουργήσουν το πεδίο στις περιελίξεις του ρότορα. οι ηλεκτροκινητήρες επαγωγής δεν απαιτούνται για παροχή ρεύματος στον δρομέα.

• Οι σύγχρονοι κινητήρες απαιτούν δακτύλιους ολίσθησης και βούρτσες για τη σύνδεση του δρομέα στην τροφοδοσία ρεύματος. Οι κινητήρες επαγωγής δεν απαιτούν δακτύλιο ολίσθησης.

• Οι σύγχρονοι κινητήρες απαιτούν περιελίξεις στο ρότορα, ενώ οι επαγωγικοί κινητήρες κατασκευάζονται συχνότερα με ράβδους αγωγών στον ρότορα ή χρησιμοποιούν βραχυκυκλωμένα περιελίξεις για να σχηματίσουν ένα "κλουβί σκίουρου".