Synkronmotor vs induksjonsmotor
Både induksjonsmotorer og synkronmotorer er AC-motorer som brukes til å konvertere elektrisk energi til mekanisk energi.
Mer om induksjonsmotorer
Basert på prinsippene for elektromagnetisk induksjon, ble de første induksjonsmotorene oppfunnet av Nikola Tesla (i 1883) og Galileo Ferraris (i 1885), uavhengig av hverandre. På grunn av sin enkle konstruksjon og robuste bruk og lave konstruksjons- og vedlikeholdskostnader, var induksjonsmotorer valget fremfor mange andre AC-motorer, for tungt utstyr og maskineri.
Konstruksjon og montering av induksjonsmotoren er enkel. De to hoveddelene av induksjonsmotoren er statoren og rotoren. Stator i induksjonsmotoren er en serie konsentriske magnetiske poler (vanligvis elektromagneter), og rotoren er en serie lukkede viklinger, eller aluminiumsstenger arrangert på en måte som ligner på et ekornbur, derav navnet ekornburrotor. Akselen for å levere dreiemomentet som produseres er gjennom rotorens akse. Rotoren er plassert i statorens sylindriske hulrom, men ikke elektrisk koblet til noen ekstern krets. Ingen kommutator eller børster, eller annen koblingsmekanisme brukes for å levere strøm til rotoren.
Som enhver motor bruker den magnetiske krefter for å rotere rotoren. Forbindelsene i statorspolene er arrangert på en slik måte at motsatte poler genereres på nøyaktig motsatt side av statorspolene. Ved oppstartsfasen dannes magnetiske poler på en periodisk skiftende måte langs omkretsen. Dette skaper en endring i fluksen over viklingene i rotoren og induserer en strøm. Denne induserte strømmen genererer et magnetfelt i rotorviklingene, og samspillet mellom statorfeltet og det induserte feltet driver motoren.
Induksjonsmotorer er laget for å fungere i både en- og flerfasestrømmer, sistnevnte for tunge maskiner som krever et stort dreiemoment. Hastigheten til induksjonsmotorene kan kontrolleres enten ved å bruke antall magnetiske poler i statorpolen eller ved å regulere frekvensen til inngangsstrømkilden. Slipingen, som er et mål for å bestemme motorens dreiemoment, gir en indikasjon på motorens effektivitet. De kortsluttede rotorviklingene har liten motstand, noe som resulterer i en stor strøm indusert for liten glidning i rotoren; derfor produserer den et stort dreiemoment.
Ved maksim alt mulige belastningsforhold, for små motorer, er slipp ca. 4-6% og 1,5-2% for store motorer, derfor anses induksjonsmotorer å ha en hastighetsregulering og anses som konstanthastighetsmotorer. Likevel er rotasjonshastigheten til rotoren langsommere enn inngangsstrømkildens frekvens.
Mer om synkronmotor
Synkronmotor er den andre hovedtypen AC-motor. Synkronmotor er designet for å fungere uten forskjell i rotasjonshastigheten til akselen og frekvensen til AC-kildestrømmen; rotasjonsperioden er et integrert multiplum av AC-sykluser.
Det er tre hovedtyper av synkronmotorer; permanentmagnetmotorer, hysteresemotorer og reluktansmotorer. Permanente magneter laget av neodym-bor-jern, samarium-kobolt eller ferritt brukes som permanente magneter på rotoren. Drifter med variabel hastighet, hvor statoren forsynes fra en variabel frekvens, variabel spenning er hovedapplikasjonen for permanentmagnetmotorer. Disse brukes i enheter som trenger presis hastighet og posisjonskontroll.
Hysteresemotorene har en solid glatt sylindrisk rotor, som er støpt av et magnetisk "hardt" koboltstål med høy koercivitet. Dette materialet har en bred hystereseløkke, det vil si at når det først er magnetisert i en gitt retning, krever det et stort omvendt magnetfelt i motsatt retning for å reversere magnetiseringen. Som et resultat har hysteresemotoren en lagvinkel δ, som er uavhengig av hastighet; den utvikler konstant dreiemoment fra oppstart til synkron hastighet. Derfor er den selvstartende og trenger ikke en induksjonsvikling for å starte den.
Induksjonsmotor vs synkronmotor
• Synkronmotorer opererer med synkron hastighet (RPM=120f/p) mens induksjonsmotorer opererer ved mindre enn synkron hastighet (RPM=120f/p – slip), og slip er nesten null ved null lastmoment og slip øker med lastmomentet.
• Synkronmotorer krever likestrøm for å skape feltet i rotorviklingene; induksjonsmotorer er ikke nødvendig for å levere strøm til rotoren.
• Synkronmotorer krever sleperinger og børster for å koble rotoren til strømforsyningen. Induksjonsmotorer krever ikke sleperinger.
• Synkronmotorer krever viklinger i rotoren, mens induksjonsmotorer oftest er konstruert med ledningsstenger i rotoren eller bruker kortsluttede viklinger for å danne et "ekornbur."
