Synchronní motor vs indukční motor
Jak indukční motory, tak synchronní motory jsou střídavé motory používané k přeměně elektrické energie na mechanickou energii.
Více o indukčních motorech
Na základě principů elektromagnetické indukce vynalezli první indukční motory samostatně Nikola Tesla (v roce 1883) a Galileo Ferraris (v roce 1885). Vzhledem ke své jednoduché konstrukci a robustnímu použití a nízkým nákladům na konstrukci a údržbu byly indukční motory volbou pro mnoho jiných střídavých motorů pro těžká zařízení a stroje.
Konstrukce a montáž indukčního motoru jsou jednoduché. Dvě hlavní části indukčního motoru jsou stator a rotor. Stator v indukčním motoru je řada soustředných magnetických pólů (obvykle elektromagnetů) a rotor je řada uzavřených vinutí nebo hliníkových tyčí uspořádaných způsobem podobným veverkové kleci, odtud název rotor veverkové klece. Hřídel, která dodává produkovaný točivý moment, prochází osou rotoru. Rotor je umístěn ve válcové dutině statoru, ale není elektricky připojen k žádnému vnějšímu obvodu. K napájení proudu rotoru se nepoužívá komutátor, kartáče ani jiný spojovací mechanismus.
Jako každý motor využívá k otáčení rotoru magnetické síly. Spojení ve statorových cívkách jsou uspořádána tak, že na přesně opačné straně statorových cívek jsou generovány protilehlé póly. Ve spouštěcí fázi jsou magnetické póly vytvářeny periodicky se měnícím způsobem po obvodu. To vytváří změnu toku přes vinutí v rotoru a indukuje proud. Tento indukovaný proud generuje magnetické pole ve vinutí rotoru a interakce mezi statorovým polem a indukovaným polem pohání motor.
Indukční motory jsou vyrobeny tak, aby pracovaly v jednofázových i vícefázových proudech, které jsou určeny pro těžké stroje, které vyžadují velký točivý moment. Otáčky indukčních motorů lze regulovat buď pomocí počtu magnetických pólů ve statorovém pólu, nebo regulací frekvence vstupního zdroje energie. Skluz, který je měřítkem k určení točivého momentu motoru, udává účinnost motoru. Zkratovaná vinutí rotoru mají malý odpor, což má za následek velký proud indukovaný pro malý prokluz v rotoru; proto vytváří velký točivý moment.
Při podmínkách maximálního možného zatížení je u malých motorů skluz asi 4–6% a 1,5–2% u velkých motorů, proto se za indukční motory považuje regulace otáček a považují se za motory s konstantními otáčkami. Přesto jsou otáčky rotoru pomalejší než frekvence zdroje vstupního výkonu.
Více o synchronním motoru
Synchronní motor je dalším hlavním typem střídavého motoru. Synchronní motor je navržen tak, aby pracoval bez jakéhokoli rozdílu v rychlosti otáčení hřídele a frekvenci proudu střídavého zdroje; doba rotace je integrálním násobkem střídavých cyklů.
Existují tři hlavní typy synchronních motorů; motory s permanentními magnety, hysterezní motory a reluktanční motory. Jako permanentní magnety na rotoru se používají permanentní magnety vyrobené z neodymu, boru, železa, samaria-kobaltu nebo feritu. Pohony s proměnnými otáčkami, kde je stator napájen z proměnné frekvence a proměnného napětí, je hlavní aplikací motorů s permanentními magnety. Používají se v zařízeních, která vyžadují přesnou kontrolu rychlosti a polohy.
Hysterezní motory mají pevný hladký válcový rotor, který je odlit z magnetické „tvrdé“kobaltové oceli s vysokou koercitivitou. Tento materiál má širokou hysterezní smyčku, to znamená, že jakmile je magnetizován v daném směru, vyžaduje velké reverzní magnetické pole v opačném směru, aby magnetizaci zvrátil. Výsledkem je, že hysterezní motor má úhel zpoždění δ, který je nezávislý na rychlosti; vyvíjí konstantní točivý moment od spuštění do synchronní rychlosti. Proto se spouští automaticky a ke spuštění nepotřebuje indukční vinutí.
Indukční motor vs synchronní motor
• Synchronní motory pracují při synchronních otáčkách (RPM = 120f / p), zatímco indukční motory pracují při nižších než synchronních otáčkách (RPM = 120f / p - skluz) a skluz je téměř nulový při nulovém zátěžovém momentu a skluz se zvyšuje se zátěžovým momentem.
• Synchronní motory vyžadují stejnosměrný proud k vytvoření pole ve vinutí rotoru; indukční motory nejsou povinny dodávat do rotoru proud.
• Synchronní motory vyžadují pro připojení rotoru k napájecímu zdroji sběrací kroužky a kartáče. Indukční motory nevyžadují sběrací kroužky.
• Synchronní motory vyžadují vinutí v rotoru, zatímco indukční motory jsou nejčastěji konstruovány s vodivými tyčemi v rotoru nebo používají zkratovaná vinutí pro vytvoření „klecové veverky“.
