Чем отличается синхронный от асинхронного двигателя?

Электродвигатели могут сильно отличаться друг от друга. Даже двигатели, работающие на переменном токе, имеют значительные отличия в принципе работы. Чем отличается синхронный от асинхронного двигателя?

Чем отличается синхронный от асинхронного двигателя
Асинхронные двигатели

Асинхронный характер работы происходит из-за скольжения между скоростью вращения поля статора и несколько меньшей скоростью ротора. Большинство современных асинхронных двигателей содержат вращающийся элемент. Цилиндрическая беличья клетка состоит из тяжелых медных, алюминиевых или латунных стержней, вставленных в канавки и соединенных с обоих концов токопроводящими кольцами, которые электрически закорачивают стержни вместе. В роторе меньше пазов, чем в статоре. Количество пазов ротора должно быть нецелым кратным пазам статора, чтобы предотвратить магнитную блокировку зубцов ротора и статора при запуске двигателя.

Также можно найти асинхронные двигатели, содержащие роторы, состоящие из обмоток, а не из короткозамкнутого ротора. Смысл этой конфигурации состоит в том, чтобы обеспечить средство уменьшения тока ротора, когда двигатель начинает вращаться. Обычно это достигается путем последовательного подключения каждой обмотки ротора к резистору. Обмотки получают ток через контактное кольцо. Как только ротор достигает конечной скорости, полюса ротора переключаются на короткое замыкание, таким образом, электрически становятся такими же, как у короткозамкнутого ротора.

Неподвижная часть обмоток двигателя называется якорем или статором. Обмотки статора подключаются к источнику переменного тока. Подача напряжения на статор вызывает прохождение тока в обмотках статора. Поток тока индуцирует магнитное поле, которое воздействует на ротор, создавая напряжение и ток в элементах ротора.

Величина скольжения может быть разной. Это зависит главным образом от нагрузки двигателя, но также зависит от сопротивления цепи ротора и силы поля, создаваемого магнитным потоком статора.

Чем синхронные двигатели отличаются от асинхронных?

Синхронный двигатель имеет особую конструкцию ротора, которая позволяет ему вращаться с одинаковой скоростью, то есть синхронно, с полем статора. Одним из примеров синхронного двигателя является шаговый двигатель, широко используемый в приборах.

Существуют конструктивные отличия, чем и отличается синхронный двигатель и асинхронного. Самовозбуждающийся синхронный двигатель содержит ротор, отлитый из стали, который включает в себя выемки или зубцы, называемые выступающими полюсами. Это выемки, которые позволяют ротору блокироваться и работать с той же скоростью, что и вращающееся магнитное поле.

Чтобы перемещать ротор из одного положения в другое, схема должна последовательно переключать питание на последовательные обмотки статора аналогично тому, как это происходит в шаговом двигателе. В этой конструкции используется ротор, содержащий постоянные магниты. Магниты могут устанавливаться на поверхности ротора или вставляться в узел ротора.

Другой тип синхронного двигателя называется электродвигателем с переключаемым сопротивлением. Его ротор состоит из уложенных друг на друга стальных пластин с рядом зубцов. Зубцы магнитопроницаемы, а окружающие их участки слабо проницаемы из-за прорезанных в них щелей. Таким образом, ротор не требует обмоток.

В чем отличие синхронных от асинхронных двигателей? Здесь нет стержней ротора, и, следовательно, в роторе отсутствует ток, создающий крутящий момент. Отсутствие проводов какой-либо формы на роторе означает, что общие потери в роторе значительно ниже, чем в других двигателях.