Синхронний і асинхронний двигун: відмінності, принцип роботи, застосування

Класифікація двигунів ґрунтується на різних параметрах. По одному з них, розрізняють синхронний і асинхронний двигун. Відмінності приладів, загальна характеристика та принцип роботи описано в статті.

Синхронний двигун

Цей тип двигуна здатний одночасно працювати і як генератор, і як двигун. Його пристрій схоже синхронного генератора. Характерною особливістю двигуна є незмінна частота обертання роторного від навантаження. Ці види двигунів широко застосовуються в багатьох сферах, наприклад, для електричних проводів, яким необхідна постійна швидкість.

Принцип роботи синхронного двигуна

В основу її функціонування покладено взаємодію обертового магнітного поля якоря і магнітних полів індукторних полюсів. Зазвичай якір знаходиться в статорі, а індуктор розташований у роторі. Для потужних моторів використовуються електричні магніти для полюсів, а для слабких — постійні.


Принцип роботи синхронного двигуна включає в себе (короткочасно) і асинхронний режим, який зазвичай застосовують для розгону до необхідної (тобто номінальної) швидкості обертання. В цей час индукторные обмотки замикаються накоротко або за допомогою реостата. Після досягнення необхідної швидкості індуктор починають живити постійним струмом.

Переваги і недоліки

Основними мінусами цього виду двигуна є:

необхідність живлення обмотки постійним струмом;

складність запуску;

ковзний контакт.

Більшість генераторів, де б вони не використовувалися, є синхронними. Перевагами таких двигунів у цілому є:

найвища надійність;

найбільший коефіцієнт корисної дії;

простота обслуговування.

Асинхронний двигун

Даний вид пристрї представляє механізм, спрямований на трансформацію електричної енергії змінного струму в механічну. Із самої назви «асинхронний» можна зробити висновок, що мова йде про неодночасність процесі. І дійсно, частота обертання магнітного поля статора тут вище роторної завжди.
Такий пристрій складається із статора циліндричної форми і ротора, в залежності від виду якого асинхронні короткозамкнені двигуни можуть бути і з фазним ротором.

Принцип дії

Робота двигуна здійснюється на основі взаємодії магнітного статорного поля і що наводяться цим же полем струмів у роторі. Обертаючий момент з'являється тоді, коли є різниця частоти обертання полів. Резюмуємо тепер, чим відрізняється синхронний двигун від асинхронного. Чим пояснюється широке застосування одного типу і обмежене — іншого?

Синхронний і асинхронний двигун: відмінності

Відмінність роботи двигунів - в роторі. У синхронного типу він полягає в постійному або електричному магніті. Завдяки притяганню різнойменних полюсів обертове поле статора тягне і магнітний ротор. Їх швидкість виходить однаковою. Звідси і назва — синхронний. В ньому можна досягти, на відміну від асинхронного, навіть випередження напруги по фазах. Тоді пристрій, подібно батареям конденсатора, може застосовуватися для збільшення потужності. Асинхронні двигуни, у свою чергу, прості і надійні, але їх недоліком є складність регулювання частоти обертання. Для реверсування трифазного асинхронного двигуна (тобто зміни напрямку його обертання в протилежну сторону) змінюють розташування двох фаз або двох лінійних проводів, що наближаються до обмотці статора.
Якщо розглядати частоту обертання, то мають і тут синхронний і асинхронний двигун відмінності. У синхронному типі цей показник є постійним, на відміну від асинхронного. Тому перший використовують там, де необхідна постійна швидкість і повна керованість, наприклад, в насосах, вентиляторах і компресорах. Виявити на тому чи іншому пристрої наявність розглянутих типів приладів дуже просто. На асинхронному двигуні буде не кругле число оборотів (наприклад, дев'ятсот тридцять в хвилину), в той час як на синхронному — кругле (наприклад, тисяча оборотів в хвилину). І ті, і інші мотори управляються досить складно. Синхронний тип має жорстку характеристику механіки: при будь змінюється навантаження на вал двигуна частота обертання буде однією і тією ж. При цьому навантаження, звичайно, повинна змінюватися з урахуванням того, щоб двигун здатен її витримати, інакше це призведе до поломки механізму. Так влаштований синхронний і асинхронний двигун. Відмінності обох видів обумовлюють сферу їх використання, коли один вид справляється із завданням оптимальним чином, для іншого це буде проблематичним. У той же час можна зустріти і комбіновані механізми.