Jaký je rozdíl mezi synchronním a asynchronním motorem?

Než zjistíte, jaký je jejich rozdíl, musíte zjistit, co je elektromotor? Elektromotor je elektrický stroj, který je poháněn elektřinou a slouží jako pohon pro další mechanismy.

Vysvětlení principu činnosti synchronního elektromotoru pro figuríny

Z dětství si pamatujeme, že dva magnety, pokud se k sobě přiblíží, se v jednom případě přitahují a ve druhém odpuzují. To se děje v závislosti na tom, s jakými stranami magnetů je spojíme, opačné póly se přitahují a podobné póly se odpuzují. Jedná se o permanentní magnety, ve kterých je neustále přítomno magnetické pole. Nechybí ani variabilní magnety.

Ve školní učebnici fyziky je nákres, který ukazuje elektromagnet ve tvaru podkovy a rám s půlkruhy na koncích, který je umístěn mezi jeho póly.

Když je rám umístěn vodorovně v prostoru mezi póly magnetů, v důsledku skutečnosti, že magnet přitahuje opačné póly a odpuzuje se, je do rámu přiváděn proud stejného znaménka. Kolem rámu se objeví elektromagnetické pole (zde je příklad střídavého magnetu!), póly magnetů rám přitahují a ten se otočí do svislé polohy. Po dosažení svislé polohy se na rám přivede proud opačného znaménka, elektromagnetické pole rámu změní polaritu a póly permanentního magnetu začnou rám odpuzovat a otáčet jej do vodorovné polohy, načež se cyklus rotace se opakuje.

To je princip fungování elektromotoru. Navíc primitivní synchronní elektromotor!

Primitivní synchronní elektromotor tedy funguje, když je do rámu přiváděn proud. U skutečného synchronního elektromotoru plní roli rámu rotor s cívkami drátů, nazývanými vinutí, do kterých je přiváděn proud (slouží jako zdroje elektromagnetického pole). A roli podkovovitého magnetu plní stator, vyrobený buď ze sady permanentních magnetů, nebo také z cívek drátů (vinutí), které jsou při přívodu proudu zároveň zdroji elektromagnetického pole.

Rotor synchronního elektromotoru se bude otáčet stejnou frekvencí, jak se mění proud přiváděný na svorky vinutí, tzn. synchronně. Odtud také název tohoto elektromotoru.

Vysvětlení principu činnosti asynchronního elektromotoru pro „figuríny“

Připomeňme si popis výkresu v předchozím příkladu. Stejný rám umístěný mezi póly podkovového magnetu, pouze jeho konce nemají půlkroužky, jsou navzájem spojeny.

Nyní začneme otáčet podkovovým magnetem kolem rámu. Pomalu jím otáčejte a sledujte chování rámu. Po nějakou dobu zůstává rám nehybný a poté, když se magnet otočí pod určitým úhlem, rám se začne otáčet za magnetem. Otáčení rámu je zpožděno oproti rychlosti otáčení magnetu, tzn. neotáčí se s ním synchronně – asynchronně. Ukazuje se tedy, že se jedná o primitivní asynchronní elektromotor.

Ve skutečnosti roli magnetů ve skutečném asynchronním motoru hrají vinutí umístěná ve štěrbinách statoru, do kterých je přiváděn proud. A roli rámu hraje rotor, do jehož drážek jsou vloženy kovové desky, které jsou vzájemně krátce spojeny. Proto se takový rotor nazývá squirrel-cage.

Jaké jsou rozdíly mezi synchronními a asynchronními elektromotory?

Pokud vedle sebe postavíte dva moderní elektromotory toho či onoho typu, bude i pro odborníka obtížné je rozlišit podle vnějších znaků.

V podstatě je jejich hlavní rozdíl diskutován v uvedených příkladech principů činnosti těchto elektromotorů. Liší se podle konstrukce rotoru. Rotor synchronního elektromotoru se skládá z vinutí, zatímco rotor asynchronního elektromotoru se skládá ze sady desek.

Stator jednoho a druhého elektromotoru jsou téměř k nerozeznání a představují soubor vinutí, stator synchronního elektromotoru však může být složen z permanentních magnetů.

Rychlost synchronního motoru odpovídá frekvenci proudu do něj dodávaného, ​​zatímco rychlost asynchronního motoru poněkud zaostává za frekvencí proudu.

Liší se a podle oblasti použití. Synchronní elektromotory se například používají k pohonu zařízení, která pracují s konstantní rychlostí otáčení (čerpadla, kompresory atd.), aniž by se snižovala s rostoucí zátěží. Ale asynchronní elektromotory snižují rychlost otáčení s rostoucí zátěží.

Synchronní elektromotory jsou konstrukčně složitější, a tedy i dražší než asynchronní elektromotory.