Unterschied zwischen Induktionsmotor und Synchronmotor

Hauptunterschied - Induktionsmotor vs. Synchronmotor

Asynchronmotoren und Synchronmotoren sind zwei verschiedene Arten von Wechselstrommotoren. Beide enthalten einen Stator, der ein rotierendes Magnetfeld erzeugt, und einen Rotor, der sich darauf dreht. Das Hauptunterschied zwischen Induktionsmotor und Synchronmotor ist das, Bei Synchronmotoren drehen sich die Rotoren mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der sich das Magnetfeld dreht, wohingegen Die Rotoren von Induktionsmotoren rotieren mit einer Geschwindigkeit, die langsamer ist als die des rotierenden Magnetfelds.

Was ist ein Synchronmotor?

Ein Synchronmotor besteht aus einem Stator (ein nicht beweglicher Teil), dessen Wicklungen mit einer 3-Phasen-Wechselstromversorgung versorgt werden. Die Wicklungen sind so mit der Stromversorgung verbunden, dass sich mit den Phasenwechselströmen ein rotierendes Magnetfeld um den Stator herum bildet. Das Rotor (der rotierende Teil) des Synchronmotors wird mit Gleichstrom versorgt, so dass er einen Elektromagneten bildet, dessen Magnetfeld sich nicht mit der Zeit ändert. Wenn der Motor arbeitet, wirkt das Magnetfeld des Rotors mit dem rotierenden Magnetfeld des Stators zusammen, und der Rotor selbst dreht sich, so dass seine Magnetpole mit einem anziehenden Magnetpol im Stator "verriegelt" werden.

Zu Beginn dreht sich das vom Stator erzeugte Magnetfeld jedoch so schnell, dass der Rotor aufgrund seiner eigenen Trägheit nicht mit der Drehung mithalten kann. Mit anderen Worten, Synchronmotoren sind es nicht selbststartend. Um dieses Problem zu überwinden, Käfigrotoren kann verwendet werden. Wenn diese Rotoren in einem rotierenden Magnetfeld angeordnet sind, werden an der Käfigstruktur Ströme induziert. Diese Ströme erzeugen ein eigenes Magnetfeld, das mit dem interagiert drehend Magnetfeld, wodurch der Käfig eine Kraft erfährt. Das Ergebnis ist, dass sich auch der "Käfig" dreht. Da der Rotor an dem Käfigkäfig befestigt ist, beginnt sich der Rotor jetzt auch zu drehen. Wenn sich der Rotor mit einer Geschwindigkeit zu drehen beginnt, die näher an der Geschwindigkeit liegt, mit der sich das Magnetfeld dreht, wird der Gleichstrom am Stator eingeschaltet. Nun bewegt sich der Rotor mit einer Geschwindigkeit, die so schnell ist, dass sein Magnetfeld mit dem Magnetfeld des Stators blockiert wird. Sobald sie gesperrt sind, kann sich der Rotor zusammen mit dem rotierenden Magnetfeld weiter drehen.

Ein anderes Verfahren, um den Rotor mit einer Geschwindigkeit zu drehen, die der des Magnetfelds näher kommt, besteht darin, den Rotor mit einem externen Motor zu verbinden. Sobald der Rotor eine Drehzahl erreicht, die nahe genug ist, wird sein Strom eingeschaltet, so dass sein Magnetfeld mit dem rotierenden Magnetfeld des Stators blockiert werden kann.

Der Rotor im Synchronmotor dreht sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie das rotierende Magnetfeld, weshalb der Motor aufgerufen wird synchron. Die Anzahl der Runden, um die sich das Magnetfeld pro Minute dreht, wird als bezeichnet synchrone Geschwindigkeit () und wird in Bezug auf die Frequenz des Wechselstroms angegeben und die Anzahl der Pole des Stators, die mit einer der drei Phasen verbunden sind durch:

Das Video unten bietet eine gute Erklärung für die Funktionsweise eines Synchronmotors.

Was ist ein Induktionsmotor?

Der Aufbau eines Induktionsmotors hat einige Ähnlichkeiten mit dem Aufbau eines Synchronmotors. Wie die Synchronmotoren bestehen auch die Induktionsmotoren aus einer Reihe von Statorwicklungen, die an eine dreiphasige Wechselstromversorgung angeschlossen sind. Wie bereits erwähnt, würde dies ein rotierendes Magnetfeld erzeugen.

Der Rotor eines Induktionsmotors ist vom Typ Käfigläufer. Wie bereits erwähnt, erzeugt ein Käfigläufer, der sich innerhalb eines rotierenden Magnetfelds befindet, einen Strom über den Käfig. Der Strom erzeugt ein eigenes Magnetfeld, das wiederum mit dem rotierenden Magnetfeld interagiert. Infolgedessen beginnt sich auch der Käfigläufer zu drehen.

Induktionsmotoren

Im Gegensatz zum Synchronmotor dreht sich der Rotor eines Induktionsmotors mit einer geringeren Geschwindigkeit als die Geschwindigkeit, mit der sich das Magnetfeld dreht. Dies liegt daran, dass der Magnetfluss über den Rotor anhalten würde, wenn sich der Rotor mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Magnetfeld dreht Ändern Nach dem Faraday'schen Gesetz würde also im Rotor kein Strom mehr fließen. Wenn sich der Rotor mit einer Geschwindigkeit zu drehen beginnt, die näher an der Rotationsgeschwindigkeit des Magnetfelds liegt, würde sich die auf ihn einwirkende Kraft verringern und es würde sich verlangsamen. Wenn es sich zu verlangsamen beginnt, ändert sich der magnetische Fluss in größerem Maße, so dass jetzt eine größere Kraft auftritt. Auf diese Weise kommt der Rotor niemals zum Stillstand, er erreicht auch niemals die Geschwindigkeit des rotierenden Magnetfelds. Aus diesem Grund werden Induktionsmotoren als eine Art von Motor bezeichnet Asynchronmotor. 

Die Differenz zwischen der Drehzahl des Rotors und der Geschwindigkeit des rotierenden Magnetfelds wird als bezeichnet Unterhose. Der Schlupfbetrag ist größer, wenn eine größere Last mit dem Rotor verbunden ist. Das Video unten erklärt, wie ein Induktionsmotor funktioniert.

Unterschied zwischen Induktionsmotor und Synchronmotor

Rotorgeschwindigkeit

Rotoren von a Synchronmotor drehen sich mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der sich das vom Stator gebildete Magnetfeld dreht.

Rotor eines Induktionsmotor dreht sich langsamer im Vergleich zu den von Statoren erzeugten Magnetfeldern.

Selbststart

Synchronmotoren sind nicht selbststartend.

Induktionsmotoren sind selbstständig.

Aktuelle Anforderung

Synchronmotoren benötigen einen Gleichstrom, um ein statisches Magnetfeld im Rotor zu erzeugen. Diese wird in der Regel aus Wechselstrom mit Schleifringen und Bürsten hergestellt. 

Induktionsmotoren nicht verlangen, dass der Rotor mit Gleichstrom versorgt wird.

Bildhöflichkeit:

„3-phasige elektrische Induktionsmotoren (Dreieckschaltung)…“ von Zureks (Eigene Arbeit) [CC BY-SA 3.0], über Wikimedia Commons