«Чем отличается синхронный двигатель от асинхронного?» — Яндекс Кью

Популярное

Сообщества

Электричество

Анонимный вопрос

21 июня 2018  ·

82,4 K

На Кью задали 1 похожий вопросОтветитьУточнить

Asutpp

1,2 K

⚡Информационный сайт «ASUTPP». Статьи и рекомендации по ремонту электрооборудования…  · 16 февр 2020  · asutpp.ru

Отвечает

Юрий Макаров

Асинхронный двигатель является наиболее простым вариантом электрической машины. Принцип работы асинхронного двигателя заключается в том, что по периметру цилиндрического статора расположены обмотки, подключаемые к трем фазам электрической сети. При периодической смене напряжения в фазах пик синусоиды напряжения поочередно притягивает полюса ротора к соответствующей обмотке. За счет разницы между периодами напряжения в фазах происходит поступательное движение ротора асинхронного двигателя по кругу.

Но в асинхронном двигателе существует небольшая разница между моментом подачи напряжения на обмотки двигателя и началом вращения ротора. То есть магнитное поле асинхронной электрической машины вращается с определенной разницей в сравнении с вращением ротора. Также существует влияние подключаемой к ротору нагрузки на его вращение, что привносит свои коррективы в общую картину.

Но в определенных устройствах такой принцип работы является неприемлемым, поэтому из асинхронного двигателя возникла усовершенствованная конструкция – синхронный двигатель. Который имеет вспомогательные элементы, которые выравнивают частоту вращения ротора электрической машины с частотой вращения магнитного поля статора. Поэтому основное отличие синхронной электрической машины от асинхронной заключается, как в конструктивных особенностей, так и в принципе взаимодействия ротора со статором.

Больше полезной информации по электрике вы можете найти на нашем сайте:

Перейти на asutpp.ru

23,4 K

Комментировать ответ…Комментировать…

Тимур Кошкаров

Физика

225

Электрик с высшим образованием. Минск.  · 6 янв 2021

Ротор синхронного двигателя обладает собственным магнитным полем за счет тока в его обмотке, создаваемого внешним источникам. Это магнитное поле заставляет ротор двигаться вслед за вращающимся магнитным полем статора как привязанному на жесткой сцепке.
Обмотка ротора асинхронного двигателя не имеет внешнего источника питания и собственного магнитного поля. Она… Читать далее

Комментировать ответ…Комментировать…

Евгений З.

28,0 K

Aequĭtas sequĭtur legem  · 21 июн 2018

Ротор синхронного двигателя строго «следует» за бегущим магнитным полем! Здесь определение «строго следует», подразумевает, что ротор вращается синхронно с фазой вращающего магнитного поля. То есть он не просто «вращается с той же частотой», но и ориентирован в этом вращающем его магнитном поле, синфазно!
А вот асинхронный двигатель не имеет постоянной ориентации во… Читать далее

33,4 K

Саня Бочин

22 августа 2019

Красавчик!!!! 👍🏻

Объяснил так, что даже дурак поймёт!!!!!👍🏻👍🏻👍🏻👍🏻

Комментировать ответ…Комментировать…

sozercatel65

5

Инженер электронщик  · 2 янв 2021

Основное конструктивное отличие синхронного двигателя от асинхронного заключается в том, что у синхронного двигателя вектор магнитного поля ротора физически «зафиксирован» в статоре с помощью сильных магнитов, которые и определяют его более высокую стоимость по сравнению с асинхронным двигателем той же мощности.
У асинхронного же вектор магнитного поля ротора, вращаясь… Читать далее

Комментировать ответ…Комментировать…

Никита Р.

8

Электромеханик  · 28 дек 2021

1. Скоростью вращения ротора. Синхронный двигатель вращается с той же скоростью, что и магнитное поле статора. Ротор асинхронного двигателя вращается с меньшей скоростью, чем магнитное поле статора (так называемое скольжение). Поэтому синхронный двигатель ставят там, где нужно постоянство частоты вращения — под разной нагрузкой синхронный двигатель будет сохранять свою… Читать далее

Комментировать ответ…Комментировать…

Первый

Ситирон

-9

18 мар 2020  · cityron.ru

Отвечает

Анатолий Т.

К асинхронным двигателям можно применить регулятор скорости его вращения. Если такой двигатель установлен для вращения вентилятора, его производительность меняется относительно легко различными типами регуляторов скорости.

Синхронные двигатели, практически не имеют никакого диапазона регулировки и предназначены для работы с постоянной скоростью.

25,4 K

sozercatel65

2 января 2021

Если применяются популярные сейчас частотные преобразователи, то скорость вращения синхронного двигателя… Читать дальше

Комментировать ответ…Комментировать…

Вы знаете ответ на этот вопрос?

Поделитесь своим опытом и знаниями

Войти и ответить на вопрос

1 ответ скрыт(Почему?)

Ответы на похожие вопросы

Чем отличается синхронный двигатель от асинхронного? — 3 ответа, задан 12 февраля 2020

Дмитрий Клименко

Менеджмент

83

просто инженер  · 25 апр 2021

У асинхронного двигателя электромагнитное поле, которое вырабатывается электросетью (трёхфазной), наводит ЭДС в роторе, которая вырабатывает собственный поток взаимоиндукции и приводит вал во вращение.

У Асинхронного двигателя ротор запаздывает относительно магнитного поля питающей сети в зависимости от нагрузки на его валу. Это нормальный режим работы асинхронного двигателя.

И поэтому у асинхронного двигателя есть такой параметр — как скольжение — разность скоростей вращения ротора и вращающегося магнитного поля в статоре… Асинхронный двигатель не может достичь синхронной скорости вращения ротора с полем в статоре даже три отсоединенной нагрузке, так как при ней проводники ротора не будут пересекаться магнитным полем, и в них не будет наводиться ЭДС, а значит не будет тока и магнитного поля. Поэтому скольжение в асинхронном двигателе будет присутствовать всегда.

У синхронного электродвигателя частота вращения ротора всегда равна частоте вращения электромагнитного поля.

У этих двух типов двигателей разные области применения: Синхронные электродвигатели отличаются гораздо большей мощностью и полезной нагрузкой, но они дороже и сложней. И поэтому асинхронные двигатели тоже востребованы там, где достаточно их характеристик, ведь они дешевле и проще в изготовлении.

Комментировать ответ…Комментировать…

Чем отличается синхронный двигатель от асинхронного: описание разницы для чайников

Чтобы механические установки на производстве функционировали эффективно, важно приобрести подходящий двигатель. В основе устройства, преобразующего электрическую энергию в механическую, два элемента: статор – фиксированный, ротор – совершающий вращательные движения. Асинхронные устройства более распространенные, но это не значит, что синхронные хуже. Чтобы выбрать прибор, нужно знать, чем отличается синхронный тип двигателя от асинхронного.

Содержание

Чем отличается синхронный двигатель от асинхронного

Если просто посмотреть на оба типа двигателя, разницу между ними заметить сложно. Единственное визуальное отличие асинхронного устройства – большее количество ребер в системе охлаждения. А различаются электродвигатели схемой роторов.

Краткая история создания

Первым ученым, сумевшим перевести электричество в энергию вращения, был в 1821 году англичанин Майкл Фарадей. Через год физик Питер Барлоу создал униполярный двигатель – устройство, так и не примененное на практике, но позволившее понять, как заряженный проводник ведет себя в магнитном поле.

С самого начала создания электродвигателей изобретатели старались сделать устройство не с круговым, а с возвратно-поступательным движением внутри магнитного поля. Автором первого настоящего электродвигателя стал русский физик Борис Якоби. В 1834 году ученый создал работающее устройство, основанное на вращении якоря в магнитном поле.

Никола Тесла и Галилео Феррарис разработали технологию вращающегося поля. В 1870-ом появился асинхронный двигатель. Еще Тесла изобрел бесколлекторный тип двигателя, разработал схемы электростанций, работающих на 2-фазных электродвигателях переменного тока. В 1888 году был выпущен 3-фазный двигатель, разработанный немецким инженером Михаилом Доливо-Добровольским. Этот ученый исследовал разные виды соединений фаз и эффективность применения напряжения тока разной величины, разработал 3-фазные трансформаторы.

Конструктивные особенности

Асинхронные и синхронные двигатели внешне почти аналогичны. Основа обоих устройств – составленный из катушек статор и двигающийся ротор. Катушки лежат в пазах из стальных пластин сердечника. Они располагаются друг против друга под углом 120 °. Такая конструкция обеспечивает вращение магнитного поля при прохождении тока, которое заставляет двигаться ротор.

В конструкции ротора заключается основная разница, ею определяется быстрота вращения. Синхронный ротор – постоянный магнит. Он создает стабильное поле, связанное с вращающимся полем статора. В асинхронном устройстве в роторных пазах находятся короткозамкнутые пластины. Существуют также фазные роторы с кольцеобразными контактами, они замыкаются после раскручивания.

Частота оборотов ротора соотносится с периодичностью вращения статорного магнитного поля неодинаково. Значение, равное для синхронного устройства, неравное для асинхронного. Во втором случае ротор постоянно тормозит относительно вращательной скорости статорного поля, причем торможение соответствует значению скольжения.

Принцип работы двигателя

В асинхронном двигателе линии статорного магнитного поля, проходя по замкнутому роторному контуру, производят электрическую движущую силу. То есть формируют свое поле. Взаимодействующие поля с равной полярностью создают вращающий момент ротора. Когда вращательные скорости магнитных полей выравниваются, в роторе прекращается формирование движущей силы. Итогом становится устремление вращающего момента к нулю. Когда частота движения ротора начинает тормозить относительно интенсивности вращения статорного поля, электрическая движущая сила снова вырабатывается.

Мнение эксперта

Карнаух Екатерина Владимировна

Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность «Экономика предприятия»

В синхронном двигателе, когда ротор раскрутится до частоты вращения статорного поля, на полюсные катушки по щеточно-коммуникационному углу идет постоянное напряжение. Оно формирует в них стабильное магнитное поле. Из-за взаимного притяжения магнитных полюсов ротор вращается с синхронной частотой. Раскручиваться ротор может посредством дополнительного двигателя либо асинхронно при короткозамкнутом типе обмотки.

Сфера использования

Стабильная частота вращения обеспечивает широкое применение синхронного электродвигателя. Он становится:

• источником сохранения напряжения в энергетике, стабилизации сети в аварийных случаях;
• вращательным элементом сильных вентиляторов, компрессорных установок;
• функциональной частью генераторов на электростанциях;
• источником стабильной работы насосов;
• движущим механизмом машиностроительных агрегатов.

Асинхронный двигатель – преимущественно бытовая машина, благодаря простой конструкции и эксплуатационным характеристикам. Для производственных целей используют 3-фазные электродвигатели. Асинхронные устройства ставят в:

• бытовые и производственные вентиляторы, вытяжную и насосную технику;
• стиральные машины;
• автоматические задвижки;
• садовую и строительную технику;
• столярные станки;
• электрический транспорт, лифты.

Реактивная мощность

Реактивная мощность негативно влияет на энергетическую систему. Значительное количество неактивного тока провоцирует возрастание расхода энергии, падение напряжения. А еще реактивность повышает нагрузку на линию электропередачи, в итоге приходится увеличивать сечение проводки. Поэтому специалисты по энергетике стараются компенсировать реактивную мощность.

Синхронный двигатель производит и сразу же расходует реактивную мощность. Ее значение определяется током в обмотке. В режиме полной нагрузки синхронное устройство не забирает мощность из сети, ток в обмотке статора предельно низкий.

Асинхронные двигатели – активные поглотители реактивной мощности. Они забирают до 40 % неактивного тока.

Стоимость

Асинхронные двигатели обходятся дешевле благодаря упрощенной конструкции. Поэтому и применяются более широко.

Плюсы и минусы двигателей

Рассмотрим преимущества и недостатки обоих типов двигателей, чтобы проще было сделать выбор.

Какой агрегат лучше?

Говорить, какой электродвигатель лучше, некорректно. Каждый подходит для определенных условий.

Синхронные устройства менее распространены, считаются промышленными, так как использовать их сложнее. Они требуют наличия вспомогательного источника тока и механизма, обеспечивающего пусковой момент. А еще синхронные электродвигатели быстрее изнашиваются, особенно быстро выходят из строя кольцеобразные контакты. Их высокая стоимость делает невыгодным использование в бытовых условиях. А вот в промышленности синхронные машины незаменимы, благодаря широкой вариативности коэффициента мощностей и стойкости к колебаниям напряжения.

Асинхронные двигатели более распространены. Они привлекательны простой конструкцией, эксплуатационным удобством, надежностью.

Сравнительная таблица

Сравним оба типа двигателя по основным параметрам.

Итог – кратко простыми словами

Для чайников скажем просто: синхронные двигатели – для производства, асинхронные – для быта. Вторые долговечные, при умеренной нагрузке служат долго, следить за их состоянием не нужно.

А вот синхронные устройства требуют контроля износа. Если не заменить истертые детали, двигатель выйдет из строя, а то еще хуже – станет причиной возгорания.

Различия между синхронным и асинхронным двигателем

Многие люди часто путаются с терминами синхронный и асинхронный двигатель и в чем именно заключается их применение. В этой статье мы увидим, что такое синхронный двигатель и чем он отличается от асинхронного двигателя. Мы сравним и сопоставим общие принципы работы, их преимущества, где они обычно используются и чего можно достичь, используя каждый из этих двигателей. синхронных и асинхронных двигателей.

Что такое синхронный двигатель?

Тип электродвигателя переменного тока, ротор которого предназначен для вращения со скоростью вращения магнитного поля статора (синхронная скорость), называется синхронным двигателем. В синхронном двигателе обмотка статора создает вращающееся магнитное поле при подключении источника переменного тока. Ротор также спроектирован таким образом, что он создает собственное магнитное поле либо с помощью постоянного магнита, либо с помощью внешнего источника постоянного тока через токосъемные кольца. Как видно, синхронный двигатель питается от двух источников, т. е. один для статора, а другой для ротора, по этой причине он известен как машина с двойным возбуждением.

Что такое асинхронный двигатель?

Электродвигатель, у которого ротор не синхронизирован со скоростью вращающегося магнитного поля, называется асинхронным двигателем. На практике ротор асинхронного двигателя вращается с относительно меньшей скоростью, чем скорость вращающегося магнитного поля (или синхронная скорость).

Ротор, используемый в асинхронном двигателе, бывает двух типов: ротор с короткозамкнутым ротором и ротор с обмоткой (или контактным кольцом). Если используется ротор с короткозамкнутым ротором, то двигатель имеет только одно входное питание, и, следовательно, двигатель называется машиной с однократным возбуждением. Когда в асинхронном двигателе используется ротор с обмоткой, в машину подается два источника питания, поэтому она называется машиной с двойным возбуждением.

Различия между синхронным двигателем и асинхронным двигателем

Различия в принципах работы

Синхронные двигатели: Это типичный электродвигатель переменного тока, способный развивать синхронную скорость. В этих двигателях и статор, и ротор вращаются с одинаковой скоростью, что обеспечивает синхронизацию. Основной принцип работы заключается в том, что когда двигатель подключен к сети, электричество поступает в обмотки статора, создавая вращающееся электромагнитное поле. Это, в свою очередь, вызывается обмотками ротора, который затем начинает вращаться.

Асинхронные двигатели: Принцип работы асинхронных двигателей почти такой же, как у синхронных двигателей, за исключением того, что к ним не подключен внешний возбудитель. Проще говоря, асинхронные двигатели, также известные как асинхронные двигатели, также работают по принципу электромагнитной индукции, в котором ротор не получает электроэнергию за счет проводимости, как в случае двигателей постоянного тока.

Различия в приложениях

Применение синхронных двигателей:

• Они обычно используются на электростанциях для достижения соответствующего коэффициента мощности. Они работают параллельно шинам и часто подвергаются внешнему перевозбуждению для достижения желаемого коэффициента мощности.
• Они также используются в обрабатывающей промышленности, где используется большое количество асинхронных двигателей и трансформаторов для преодоления запаздывания коэффициента мощности.
• Синхронный двигатель используется на электростанциях для выработки электроэнергии с заданной частотой.
• Синхронный двигатель используется для управления напряжением путем изменения его возбуждения в линиях передачи.

Области применения асинхронных двигателей:

Более 90% двигателей, используемых в мире, являются асинхронными двигателями, и они широко используются во многих областях. Некоторые из них:

• Центробежные вентиляторы, воздуходувки и насосы
• Компрессоры
• Конвейеры
• Подъемники и краны большой грузоподъемности
• Токарные станки
• Нефтяные, текстильные и бумажные фабрики и т. д.

В заключение следует отметить, что синхронные двигатели используются только тогда, когда от машины требуется низкая или сверхнизкая скорость, а также при требуемых коэффициентах мощности (как с опережением, так и с отставанием). Принимая во внимание, что асинхронные двигатели преимущественно используются в большинстве вращающихся или движущихся машин, таких как вентиляторы, подъемники, шлифовальные машины и т. д.

В чем разница между асинхронными и синхронными двигателями?

Загрузите эту статью в формате .PDF

Растущее значение энергоэффективности побудило производителей электродвигателей продвигать различные схемы, улучшающие характеристики двигателя. К сожалению, терминология, связанная с моторными технологиями, может сбивать с толку, отчасти потому, что несколько терминов иногда могут использоваться взаимозаменяемо для обозначения одной и той же базовой конфигурации мотора. Среди классических примеров этого явления — асинхронные и асинхронные двигатели.

Все асинхронные двигатели являются асинхронными. Асинхронный характер работы асинхронного двигателя возникает из-за скольжения между скоростью вращения поля статора и несколько более низкой скоростью вращения ротора. Более конкретное объяснение того, как возникает это скольжение, касается деталей внутреннего устройства двигателя.

Большинство современных асинхронных двигателей содержат вращающийся элемент (ротор), называемый беличьей клеткой. Цилиндрическая беличья клетка состоит из тяжелых медных, алюминиевых или латунных стержней, вставленных в канавки и соединенных с обоих концов проводящими кольцами, которые электрически закорачивают стержни друг с другом. Сплошной сердечник ротора состоит из пакетов пластин из электротехнической стали. В роторе меньше пазов, чем в статоре. Количество пазов ротора также должно быть нецелым кратным пазам статора, чтобы предотвратить магнитную блокировку зубьев ротора и статора при запуске двигателя.

Также можно найти асинхронные двигатели, роторы которых состоят из обмоток, а не из беличьей клетки. Суть этой конфигурации с фазным ротором состоит в том, чтобы обеспечить средства снижения тока ротора, когда двигатель впервые начинает вращаться. Обычно это достигается путем последовательного соединения каждой обмотки ротора с резистором. Обмотки получают ток через какое-то контактное кольцо. Как только ротор достигает конечной скорости, полюса ротора переключаются на короткое замыкание, таким образом, электрически он становится таким же, как ротор с короткозамкнутым ротором.

Неподвижная часть обмоток двигателя называется якорем или статором. Обмотки статора подключаются к сети переменного тока. Приложение напряжения к статору вызывает протекание тока в обмотках статора. Протекание тока индуцирует магнитное поле, которое воздействует на ротор, создавая напряжение и ток в элементах ротора.

Северный полюс статора индуцирует южный полюс ротора. Но полюс статора вращается при изменении амплитуды и полярности переменного напряжения. Индуцированный полюс пытается следовать за вращающимся полюсом статора. Однако закон Фарадея гласит, что электродвижущая сила возникает, когда петля провода перемещается из области с низкой напряженностью магнитного поля в область с высокой напряженностью магнитного поля и наоборот. Если бы ротор точно следовал за движущимся полюсом статора, напряженность магнитного поля не изменилась бы. Таким образом, ротор всегда отстает от вращения поля статора. Поле ротора всегда отстает от поля статора на некоторую величину, поэтому оно вращается со скоростью, несколько меньшей, чем скорость статора. Разница между ними называется скольжением.

Величина скольжения может варьироваться. Это зависит в основном от нагрузки, которую приводит двигатель, но также зависит от сопротивления цепи ротора и силы поля, которое индуцирует поток статора.

Несколько простых уравнений проясняют основные взаимосвязи.

Когда переменный ток изначально подается на статор, ротор неподвижен. Напряжение, индуцируемое в роторе, имеет ту же частоту, что и в статоре. Когда ротор начинает вращаться, частота наведенного в нем напряжения f _r , капли. Если f — частота напряжения статора, то скольжение, с, связывает два через f _r = с _f . Здесь s выражается в виде десятичной дроби.

Когда ротор стоит на месте, ротор и статор эффективно образуют трансформатор. Таким образом, напряжение E , индуцированное в роторе, определяется уравнением трансформатора0084 м

где N = количество проводников под одним полюсом статора (обычно небольшое для двигателя с короткозамкнутым ротором) и Ñ„ _м = максимальный магнитный поток, Webers. Thus, the voltage E _r induced while the rotor spins depends on the slip:

E _r = 4.44 s f N Ñ„ _m = s E

Описание синхронных двигателей

Синхронный двигатель имеет специальную конструкцию ротора, которая позволяет ему вращаться с той же скоростью, то есть синхронно, с полем статора. Одним из примеров синхронного двигателя является шаговый двигатель, широко используемый в приложениях, связанных с управлением положением. Однако недавние достижения в области схем управления мощностью привели к созданию конструкций синхронных двигателей, оптимизированных для использования в таких ситуациях с более высокой мощностью, как вентиляторы, воздуходувки и ведущие оси внедорожников.

Существуют в основном два типа синхронных двигателей:

• Самовозбуждающиеся — использующие принципы, аналогичные принципам асинхронных двигателей, и

• Прямое возбуждение — обычно с постоянными магнитами, но не всегда

Синхронный двигатель с самовозбуждением , также называемый вентильным реактивным двигателем, содержит стальной литой ротор с прорезями или зубьями, получившими название явно выраженных полюсов. Именно выемки позволяют ротору зафиксироваться и работать с той же скоростью, что и вращающееся магнитное поле.

Чтобы переместить ротор из одного положения в другое, схема должна последовательно переключать питание на последовательные обмотки/фазы статора аналогично шаговому двигателю. Синхронный двигатель с прямым возбуждением может называться по-разному. Обычные названия включают ECPM (постоянный магнит с электронной коммутацией), BLDC (бесщеточный двигатель постоянного тока) или просто бесщеточный двигатель с постоянными магнитами. В этой конструкции используется ротор с постоянными магнитами. Магниты могут устанавливаться на поверхности ротора или вставляться в узел ротора (в этом случае двигатель называется двигателем с внутренними постоянными магнитами).

Постоянные магниты являются выступающими полюсами этой конструкции и предотвращают скольжение. Микропроцессор управляет последовательным переключением питания на обмотках статора в нужное время с помощью полупроводниковых переключателей, сводя к минимуму пульсации крутящего момента. Принцип работы всех этих типов синхронных двигателей в основном одинаков. Энергия подается на катушки, намотанные на зубья статора, которые создают значительный магнитный поток, пересекающий воздушный зазор между ротором и статором. Поток течет перпендикулярно воздушному зазору. Если выступающий полюс ротора идеально совмещен с зубцом статора, крутящий момент не возникает. Если зубец ротора находится под некоторым углом к ​​зубу статора, по крайней мере часть потока пересекает зазор под углом, не перпендикулярным поверхностям зубьев. Результатом является крутящий момент на роторе. Таким образом, переключение питания на обмотки статора в нужное время вызывает картину потока, которая приводит к движению по часовой стрелке или против часовой стрелки.

Еще один тип синхронного двигателя называется вентильным реактивным двигателем (SR).

Его ротор состоит из стальных пластин с набором зубьев. Зубцы магнитопроницаемы, а окружающие их участки слабопроницаемы в силу прорезанных в них пазов.