Sinkroni motor naspram indukcijskog motora
I indukcijski motori i sinkroni motori su AC motori koji se koriste za pretvaranje električne energije u mehaničku.
Više o indukcijskim motorima
Na temelju principa elektromagnetske indukcije, prve asinkrone motore izumili su Nikola Tesla (1883.) i Galileo Ferraris (1885.), neovisno jedan o drugom. Zbog svoje jednostavne konstrukcije i robusne uporabe te niskih troškova izgradnje i održavanja, indukcijski motori bili su izbor u odnosu na mnoge druge AC motore za tešku opremu i strojeve.
Konstrukcija i montaža asinkronog motora su jednostavni. Dva glavna dijela asinkronog motora su stator i rotor. Stator u asinkronom motoru je niz koncentričnih magnetskih polova (obično elektromagneta), a rotor je niz zatvorenih namota, odnosno aluminijskih šipki raspoređenih na način sličan kavezu, pa otuda i naziv kavezni rotor. Osovina koja isporučuje proizvedeni okretni moment prolazi kroz os rotora. Rotor je smješten unutar cilindrične šupljine statora, ali nije električno povezan ni s jednim vanjskim krugom. Za opskrbu strujom rotora ne koriste se komutator ili četkice ili drugi spojni mehanizmi.
Kao i svaki motor, koristi magnetske sile za rotaciju rotora. Veze u zavojnicama statora raspoređene su na način da se suprotni polovi generiraju na točno suprotnoj strani zavojnica statora. U fazi pokretanja, magnetski polovi se stvaraju na povremeni način pomicanja duž perimetra. To stvara promjenu toka kroz namote u rotoru i inducira struju. Ova inducirana struja stvara magnetsko polje u namotima rotora, a interakcija između polja statora i induciranog polja pokreće motor.
Indukcijski motori izrađeni su za rad u jednofaznim i višefaznim strujama, potonji za teške strojeve koji zahtijevaju veliki okretni moment. Brzina asinkronih motora može se kontrolirati korištenjem broja magnetskih polova u polu statora ili reguliranjem frekvencije ulaznog izvora napajanja. Klizanje, koje je mjera za određivanje momenta motora, daje indikaciju učinkovitosti motora. Namoti rotora u kratkom spoju imaju mali otpor, što rezultira velikom strujom induciranom za malo klizanje u rotoru; stoga proizvodi veliki okretni moment.
U uvjetima najvećeg mogućeg opterećenja, za male motore klizanje je oko 4-6% i 1,5-2% za velike motore, stoga se smatra da asinkroni motori imaju regulaciju brzine i smatraju se motorima s konstantnom brzinom. Ipak, brzina vrtnje rotora je sporija od ulazne frekvencije izvora energije.
Više o sinkronom motoru
Sinkroni motor je druga glavna vrsta AC motora. Sinkroni motor je dizajniran za rad bez razlike u brzini vrtnje osovine i frekvenciji struje izvora izmjenične struje; period rotacije je integralni višekratnik AC ciklusa.
Postoje tri glavne vrste sinkronih motora; motori s permanentnim magnetima, histerezni motori i reluktantni motori. Kao trajni magneti na rotoru koriste se trajni magneti izrađeni od neodimij-bor-željeza, samarij-kob alta ili ferita. Pogoni s promjenjivom brzinom, gdje se stator napaja iz promjenjivog napona s promjenjivom frekvencijom, glavna su primjena motora s permanentnim magnetima. Koriste se u uređajima koji trebaju preciznu kontrolu brzine i položaja.
Histerezni motori imaju čvrsti glatki cilindrični rotor, koji je izliven od magnetskog "tvrdog" kob altnog čelika visoke koercitivnosti. Ovaj materijal ima široku petlju histereze, to jest, nakon što je magnetiziran u određenom smjeru, potrebno mu je veliko obrnuto magnetsko polje u suprotnom smjeru da preokrene magnetizaciju. Kao rezultat, histerezni motor ima kut zaostajanja δ, koji je neovisan o brzini; razvija konstantan okretni moment od pokretanja do sinkrone brzine. Stoga se sam pokreće i nije mu potreban indukcijski namot za pokretanje.
Indukcijski motor naspram sinkronog motora
• Sinkroni motori rade na sinkronoj brzini (RPM=120f/p) dok indukcijski motori rade na manjoj od sinkrone brzine (RPM=120f/p – klizanje), a klizanje je gotovo nula pri nultom momentu opterećenja i klizanju raste s momentom opterećenja.
• Sinkroni motori zahtijevaju istosmjernu struju za stvaranje polja u namotima rotora; indukcijski motori ne moraju opskrbljivati strujom rotor.
• Sinkroni motori zahtijevaju klizne prstenove i četkice za spajanje rotora na napajanje. Indukcijski motori ne zahtijevaju klizne prstenove.
• Sinkroni motori zahtijevaju namote u rotoru, dok su indukcijski motori najčešće konstruirani s vodljivim šipkama u rotoru ili koriste kratko spojene namote kako bi formirali "vjeveričiji kavez".
