Sinhroni motor protiv indukcionog motora
I indukcioni i sinhroni motori su AC motori koji se koriste za pretvaranje električne energije u mehaničku energiju.
Više o indukcionim motorima
Na principima elektromagnetne indukcije, prve asinhrone motore izmislili su Nikola Tesla (1883.) i Galileo Ferraris (1885. godine), nezavisno. Zbog svoje jednostavne konstrukcije i robusne upotrebe i niskih troškova izgradnje i održavanja, indukcioni motori su bili izbor u odnosu na mnoge druge AC motore, za tešku opremu i mašine.
Konstrukcija i montaža indukcionog motora su jednostavni. Dva glavna dijela indukcionog motora su stator i rotor. Stator u asinhronom motoru je niz koncentričnih magnetnih polova (obično elektromagneta), a rotor je niz zatvorenih namotaja, odnosno aluminijskih šipki raspoređenih na način sličan kaveznom kavezu, pa otuda i naziv rotor s vjeveričastim kavezom. Osovina za isporuku proizvedenog obrtnog momenta prolazi kroz osovinu rotora. Rotor je smješten unutar cilindrične šupljine statora, ali nije električno povezan ni sa jednim vanjskim kolom. Za napajanje rotora strujom ne koriste se komutatori, četkice ili drugi spojni mehanizmi.
Kao i svaki motor, koristi magnetne sile za rotaciju rotora. Veze u zavojnicama statora su raspoređene na način da se suprotni polovi generišu na tačno suprotnoj strani namotaja statora. U fazi pokretanja, magnetni polovi se stvaraju na periodično pomjerajući način duž perimetra. Ovo stvara promjenu protoka kroz namotaje u rotoru i inducira struju. Ova indukovana struja stvara magnetno polje u namotajima rotora, a interakcija između polja statora i indukovanog polja pokreće motor.
Indukcioni motori su napravljeni da rade u monofaznim i polifaznim strujama, potonji za teške mašine koje zahtevaju veliki obrtni moment. Brzina asinhronih motora može se kontrolirati korištenjem broja magnetnih polova u polu statora ili regulacijom frekvencije ulaznog izvora napajanja. Klizanje, koje je mjera za određivanje momenta motora, daje indikaciju efikasnosti motora. Kratko spojeni namotaji rotora imaju mali otpor, što rezultira velikom strujom induciranom za malo klizanje u rotoru; stoga proizvodi veliki obrtni moment.
U uslovima maksimalnog mogućeg opterećenja, za male motore klizanje je oko 4-6% i 1,5-2% za velike motore, stoga se smatra da indukcioni motori imaju regulaciju brzine i smatraju se motorima sa konstantnom brzinom. Ipak, brzina rotacije rotora je sporija od frekvencije ulaznog izvora napajanja.
Više o sinkronom motoru
Sinhroni motor je druga glavna vrsta AC motora. Sinhroni motor je dizajniran da radi bez ikakvih razlika u brzini rotacije osovine i frekvenciji AC izvora struje; period rotacije je integralni višekratnik AC ciklusa.
Postoje tri glavna tipa sinhronih motora; motori sa trajnim magnetima, histerezni motori i reluktantni motori. Kao trajni magneti na rotoru koriste se trajni magneti od neodimijum-bor-gvožđa, samarija-kob alta ili ferita. Pogoni s promjenjivom brzinom, gdje se stator napaja iz promjenjive frekvencije, promjenjivi napon je glavna primjena motora s trajnim magnetima. Koriste se u uređajima kojima je potrebna precizna kontrola brzine i položaja.
Motori sa histerezom imaju čvrsti glatki cilindrični rotor, koji je izliven od magnetskog “tvrdog” kob alt čelika visoke koercicije. Ovaj materijal ima široku histerezisnu petlju, to jest, jednom kada je magnetiziran u datom smjeru, potrebno mu je veliko obrnuto magnetsko polje u suprotnom smjeru da bi se preokrenula magnetizacija. Kao rezultat toga, histerezni motor ima kut zaostajanja δ, koji je neovisan o brzini; razvija konstantan obrtni moment od pokretanja do sinhrone brzine. Stoga se samopokreće i ne treba mu indukcijski namotaj da ga pokrene.
Indukcioni motor protiv sinkronog motora
• Sinhroni motori rade pri sinhronoj brzini (RPM=120f/p) dok asinkroni motori rade pri manjoj od sinhrone brzine (RPM=120f/p – proklizavanje), a klizanje je gotovo nula pri nultom momentu opterećenja i proklizavanje povećava sa momentom opterećenja.
• Sinhroni motori zahtijevaju istosmjernu struju da bi stvorili polje u namotajima rotora; Indukcijski motori nisu potrebni za napajanje rotora bilo kakvom strujom.
• Sinhroni motori zahtijevaju klizne prstenove i četke za spajanje rotora na napajanje. Indukcijski motori ne zahtijevaju klizne prstenove.
• Sinhroni motori zahtijevaju namote u rotoru, dok su asinhroni motori najčešće konstruirani sa provodnim šipkama u rotoru ili koriste kratko spojene namote da formiraju „kavez s vjevericom“..
