Synchronní motor vs indukční motor
Asynchronní motory i synchronní motory jsou střídavé motory používané k přeměně elektrické energie na mechanickou energii.
Více o indukčních motorech
Na základě principů elektromagnetické indukce vynalezli první indukční motory Nikola Tesla (v roce 1883) a Galileo Ferraris (v roce 1885), nezávisle na sobě. Díky své jednoduché konstrukci a robustnímu použití a nízkým nákladům na konstrukci a údržbu byly indukční motory volbou oproti mnoha jiným střídavým motorům pro těžká zařízení a stroje.
Konstrukce a montáž indukčního motoru jsou jednoduché. Dvě hlavní části indukčního motoru jsou stator a rotor. Stator v indukčním motoru je řada soustředných magnetických pólů (obvykle elektromagnety) a rotor je řada uzavřených vinutí nebo hliníkových tyčí uspořádaných způsobem podobným kleci veverky, odtud název rotor klece veverky. Hřídel pro přenos vytvářeného točivého momentu prochází osou rotoru. Rotor je umístěn ve válcové dutině statoru, ale není elektricky připojen k žádnému vnějšímu obvodu. Pro přívod proudu do rotoru není použit žádný komutátor, kartáče ani jiný spojovací mechanismus.
Jako každý motor využívá k otáčení rotoru magnetické síly. Spoje ve statorových cívkách jsou uspořádány tak, že opačné póly jsou generovány na přesně opačné straně statorových cívek. Ve fázi spouštění se po obvodu periodicky posouvají magnetické póly. To vytváří změnu toku napříč vinutími v rotoru a indukuje proud. Tento indukovaný proud generuje magnetické pole ve vinutí rotoru a interakce mezi polem statoru a indukovaným polem pohání motor.
Indukční motory jsou vyrobeny pro provoz v jednofázových i vícefázových proudech, posledně jmenovaných pro těžké stroje, které vyžadují velký točivý moment. Rychlost indukčních motorů lze řídit buď pomocí počtu magnetických pólů v pólu statoru, nebo regulací frekvence vstupního zdroje energie. Prokluz, který je měřítkem k určení točivého momentu motoru, udává účinnost motoru. Zkratovaná vinutí rotoru mají malý odpor, což má za následek velký indukovaný proud pro malý prokluz v rotoru; proto produkuje velký točivý moment.
Při maximálním možném zatížení je prokluz u malých motorů asi 4-6 % a 1,5-2 % u velkých motorů, proto se má za to, že indukční motory mají regulaci rychlosti a jsou považovány za motory s konstantní rychlostí. Přesto je rychlost otáčení rotoru nižší než frekvence vstupního napájecího zdroje.
Více o synchronním motoru
Synchronní motor je dalším hlavním typem střídavého motoru. Synchronní motor je navržen tak, aby fungoval bez jakéhokoli rozdílu v rychlosti otáčení hřídele a frekvenci zdroje střídavého proudu; perioda rotace je celočíselný násobek AC cyklů.
Existují tři hlavní typy synchronních motorů; motory s permanentními magnety, hysterezní motory a reluktanční motory. Jako permanentní magnety na rotoru se používají permanentní magnety z neodym-bor-železo, samarium-kob alt nebo ferit. Hlavní aplikací motorů s permanentními magnety jsou pohony s proměnnými otáčkami, kde je stator napájen z proměnlivé frekvence a proměnného napětí. Používají se v zařízeních, která vyžadují přesné ovládání rychlosti a polohy.
Hysterezní motory mají pevný hladký válcový rotor, který je odlit z vysoce koercitivní magnetické „tvrdé“kob altové oceli. Tento materiál má širokou hysterezní smyčku, to znamená, že jakmile je zmagnetizován v daném směru, vyžaduje k obrácení magnetizace velké reverzní magnetické pole v opačném směru. Výsledkem je, že hysterezní motor má úhel zpoždění δ, který je nezávislý na rychlosti; vyvíjí konstantní točivý moment od rozběhu až po synchronní otáčky. Proto je samospouštěcí a ke spuštění nepotřebuje indukční vinutí.
Indukční motor vs. synchronní motor
• Synchronní motory pracují při synchronních otáčkách (RPM=120f/p), zatímco indukční motory pracují při nižších než synchronních otáčkách (RPM=120f/p – skluz) a skluz je téměř nulový při nulovém zátěžovém momentu a skluzu se zvyšuje se zátěžovým momentem.
• Synchronní motory vyžadují stejnosměrný proud k vytvoření pole ve vinutí rotoru; indukční motory nemusí dodávat žádný proud do rotoru.
• Synchronní motory vyžadují sběrací kroužky a kartáče pro připojení rotoru k napájení. Indukční motory nevyžadují sběrací kroužky.
• Synchronní motory vyžadují vinutí v rotoru, zatímco indukční motory jsou nejčastěji konstruovány s vodivými tyčemi v rotoru nebo používají vinutí nakrátko k vytvoření „klece nakrátko“.
