Belangrijkste verschil - Inductiemotor versus synchrone motor

Inductiemotoren en synchrone motoren zijn twee verschillende soorten AC-motoren. Ze bevatten allebei een stator die een roterend magnetisch veld creëert, en een rotor die als reactie roteert. De grootste verschil tussen inductiemotor en synchrone motor is dat, in synchrone motoren draaien de rotoren met dezelfde snelheid als het magnetische veld, terwijl de rotoren van inductiemotoren draaien met een lagere snelheid dan die van het roterende magnetische veld.

Wat is een synchrone motor?

Een synchroonmotor bestaat uit a stator (een niet-bewegend deel), die wikkelingen heeft die worden geleverd met een 3-fasen wisselstroomvoorziening. De wikkelingen zijn zo op de voeding aangesloten dat bij wisselende fasen van de fasen een rond de stator een roterend magnetisch veld ontstaat. De rotor (het draaiende deel) van de synchroonmotor wordt gevoed met gelijkstroom zodat deze een elektromagneet vormt waarvan het magnetische veld niet verandert met de tijd. Wanneer de motor werkt, interageert het magnetische veld van de rotor met het roterende magnetische veld van de stator en de rotor zelf roteert zodat zijn magnetische polen worden "vergrendeld" met een aantrekkende magnetische pool in de stator.

In het begin roteert het magnetische veld dat door de stator wordt geproduceerd echter zo snel dat de rotor de rotatie niet kan bijhouden vanwege zijn eigen traagheid. Met andere woorden, synchrone motoren zijn dat niet: zelfstartend. Om dit probleem op te lossen, eekhoornkooirotors kan worden gebruikt. Wanneer deze rotoren in een roterend magnetisch veld worden geplaatst, worden stromen geïnduceerd op de eekhoornkooistructuur. Deze stromen creëren hun eigen magnetische veld dat in wisselwerking staat met het roterende magnetische veld, waardoor de kooi een kracht ervaart. Het resultaat is dat de “eekhoornkooi” ook gaat draaien. Omdat de rotor aan de eekhoornkooi is bevestigd, begint nu ook de rotor te draaien. Wanneer de rotor begint te draaien met een snelheid die dichter bij de snelheid ligt waarmee het magnetische veld draait, wordt de gelijkstroom op de stator ingeschakeld. Nu beweegt de rotor met een snelheid die snel genoeg is om zijn magnetische veld te vergrendelen met het magnetische veld van de stator. Als ze eenmaal zijn vergrendeld, kan de rotor mee blijven draaien met het roterende magnetische veld.

Een andere methode om de rotor te laten draaien met een snelheid die dichter bij die van het magnetische veld ligt, is door de rotor op een externe motor aan te sluiten. Nogmaals, wanneer de rotor een snelheid bereikt die dichtbij genoeg is, wordt de stroom ingeschakeld zodat het magnetische veld kan worden vergrendeld met het roterende magnetische veld van de stator.

De rotor in de synchrone motor draait met dezelfde snelheid als de snelheid van het roterende magnetische veld, en daarom wordt de motor genoemd synchroon. Het aantal ronden dat het magnetische veld per minuut ronddraait, wordt het genoemd synchrone snelheid (

), en het wordt gegeven in termen van de frequentie van de wisselstroom

en het aantal polen van de stator aangesloten op een van de drie fasen

door:

Onderstaand filmpje geeft een goede uitleg hoe een synchroonmotor werkt.

Wat is een inductiemotor?

De opstelling van een inductiemotor heeft enkele overeenkomsten met de opstelling van een synchrone motor. Net als de synchroonmotoren bestaan ​​ook inductiemotoren uit een set statorwikkelingen die zijn aangesloten op een 3-fase wisselstroomvoorziening. Zoals we eerder vermeldden, zou dit een roterend magnetisch veld produceren.

De rotor van een inductiemotor is van het type eekhoornkooi. Zoals eerder vermeld, wanneer een eekhoornkooirotor in een roterend magnetisch veld wordt geplaatst, produceert deze een stroom door de kooi. De stroom produceert zijn eigen magnetische veld, dat op zijn beurt in wisselwerking staat met het roterende magnetische veld. Hierdoor gaat ook de kooirotor draaien.

Inductiemotoren

In tegenstelling tot de synchrone motor draait de rotor van een inductiemotor met een lagere snelheid dan de snelheid waarmee het magnetische veld draait. Dit komt omdat, als de rotor met dezelfde snelheid zou draaien als die van het magnetische veld, de magnetische flux over de rotor zou stoppen met veranderen en dus zou er volgens de wet van Faraday geen stroom meer in de rotor vloeien. Daarom, wanneer de rotor begint te draaien met een snelheid die dichter bij de rotatiesnelheid van het magnetische veld ligt, zou de kracht erop afnemen en zou deze beginnen te vertragen. Wanneer het begint te vertragen, zou de magnetische flux eroverheen met een grotere snelheid veranderen, dus nu zou het een grotere kracht ervaren. Op deze manier komt de rotor nooit tot stilstand, maar bereikt ook nooit de snelheid van het roterende magnetische veld. Om deze reden wordt van inductiemotoren gezegd dat ze een type zijn: asynchrone motor.

Het verschil tussen de snelheid van de rotor en de snelheid van het roterende magnetische veld wordt de genoemd uitglijden. De hoeveelheid slip is groter wanneer een grotere belasting op de rotor wordt aangesloten. In onderstaande video wordt uitgelegd hoe een inductiemotor werkt.

Verschil tussen inductiemotor en synchrone motor

Rotorsnelheid

rotoren van a synchrone motor roteren met dezelfde snelheid als het magnetische veld dat door de stator wordt gevormd.

Rotor van een inductiemotor roteert langzamer in vergelijking met de magnetische velden die door stators worden geproduceerd.

Zelfstartend

Synchrone motoren zijn niet zelfstartend.

Inductiemotoren zijn zelfstartend.

Huidige vereiste:

Synchrone motoren hebben een gelijkstroom nodig om een ​​statisch magnetisch veld over de rotor te creëren. Dit wordt meestal geproduceerd door wisselstroom met sleepringen en borstels.

Inductiemotoren vereisen niet dat de rotor van een gelijkstroom wordt voorzien.

Afbeelding met dank aan:

"3-fase elektrische inductiemotoren (delta-verbinding)…" door Zureks (eigen werk) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons