موتور سنکرون و آسنکرون
الکتروموتورها بر اساس منبع برق ورودی (منبع تغذیه) به 2 دسته AC (جریان متناوب) و DC (جریان مستقیم) تقسیم بندی می شوند. موتور سنکرون و آسنکرون دو نوع اصلی الکتروموتورهای AC هستند و برای تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی به کار می روند.
موتور آسنکرون
تفاوت اصلی این دو الکتروموتور در نحوه تولید میدان مغناطیسی روتور است اما در سایر موارد مانند لغزش، تعداد منبع تغذیه، هزینه، راندمان، ضریب قدرت، سرعت، نحوه راه اندازی و کاربرد نیز تفاوت دارند. در این مقاله به بررسی موتورهای سنکرون و آسنکرون پرداخته و تفاوت های این دو نوع موتور را بررسی می کنیم؛ اما اگر هیچ اطلاعاتی در خصوص این موتورها ندارید، ابتدا مقاله موتور آسنکرون چیست را مطالعه فرمایید.
مقایسه موتور القایی و آهنربا دائئم
معنی سنکرون و آسنکرون چیست؟
سنکرون (synchronous) به معنی همزمان و آسنکرون (asynchronous) به معنی ناهمگام یا غیر همزمان است.
در موتورهای سنکرون، میدان مغناطیسی روتور با میدان مغناطیسی استاتور همگام است؛ یعنی روتور و میدان مغناطیسی استاتور با سرعت یکسانی می چرخند. در این موتورها، با اتصال منبع AC یک میدان مغناطیسی دورانی توسط سیم پیچ استاتور ایجاد شده و روتور با استفاده از یک آهنربای دائمی یا منبع DC خارجی، میدان مغناطیسی دیگری ایجاد می کند. بنابراین موتورهای سنکرون برای راه اندازی نیاز به دو منبع تغذیه دارند؛ یکی برای استاتور و دیگری برای روتور. اگر علاقمندید در مورد راه اندازی موتورهای الکتریکی بیشتر بدانید، مقاله انواع روش های راه اندازی الکتروموتور را مطالعه فرمایید.
از طرفی موتورهای آسنکرون یا القایی، به گونه ای طراحی شده اند که سرعت چرخش روتور با سرعت تغییر میدان مغناطیسی استاتور همگام نیست. در این موتورها روتور سرعت کمتری نسبت به میدان استاتور داشته و میدان مغناطیسی روتور به وسیله جریان القایی ایجاد شده توسط استاتور تأمین می شود.
تفاوت موتور سنکرون و آسنکرون
در جدول زیر تفاوت موتور سنکرون و آسنکرون مشخص شده است.
پارامتر مقایسهموتور سنکرونموتور آسنکرون
تعریفنوعی موتور AC که با سرعت سنکرون (سرعت میدان دوار استاتور) کار می کند.نوعی موتور AC که با سرعتی کمتر از سنکرون کار می کند.
نحوه کارمکانیزم کارکرد موتور سنکرون بر اساس در هم تنیدگی میدان های مغناطیسی استاتور و روتور است.موتور آسنکرون بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی بین میدان مغناطیسی استاتور و مدار روتور کار می کند.
سرعت روتور (سرعت سنکرون)NS= 120/fP
که در این فرمول f فرکانس منبع تغذیه و P تعداد قطب های استاتور است.(سرعت روتور) NR= NS(1-s)
در این فرمول s لغزش و NR<NS
عوامل مؤثر در سرعتسرعت موتور سنکرون به فرکانس منبع تغذیه و تعداد قطب های استاتور بستگی دارد.سرعت موتور آسنکرون به بار مکانیکی، مقاومت مدار روتور و لغزش در موتور بستگی دارد. سرعت موتور آسنکرون همیشه کمتر از سنکرون است.
لغزشموتورهای سنکرون، لغزش ندارند؛ یعنی سرعت استاتور و روتور تفاوتی با هم ندارند.در موتور آسنکرون همواره لغزش وجود داشته و عددی بین صفر و یک است.
تأثیر بار بر سرعتسرعت موتور سنکرون با افزایش یا کاهش بار تغییر نمی کند.سرعت موتور آسنکرون با افزایش یا کاهش بار تغییر می کند.
راه اندازیموتورهای سنکرون خود راه انداز نیستند و نیاز به یک ابزار خارجی برای شروع دارند.راه اندازی موتورهای القایی سه فاز و تکفاز به راحتی انجام می شود و کافی است به منبع تغذیه متصل شوند.
منبع تغذیه روتورروتور موتور سنکرون برای تولید میدان مغناطیسی باید از یک منبع تغذیه اضافه استفاده کند.
در موتورهای القایی، اگر روتور از نوع قفس سنجابی باشد نیازی به منبع تغذیه نیست ولی روتور سیم پیچی شده نیاز به ورودی اضافه منبع تغذیه دارد.
نوع منبع تغذیه روتورروتور موتورهای سنکرون، منبع DC دارند.در موتورهای آسنکرون با روتور سیم پیچی شده، منبع AC به مدار روتور تغذیه می شود.
نیاز به اسلیپ رینگ یا براشموتور سنکرون برای تأمین جریان مستقیم مدار روتور، به اسلیپ رینگ و براش نیاز دارد.موتور آسنکرون با روتور قفس سنجابی نیازی به اسلیپ رینگ ندارد؛ اما برای روتورهای سیم پیچی شده از اسلیپ رینگ استفاده می کنند.
کنترل سرعتسرعت موتور سنکرون با تغییر فرکانس منبع تغذیه به وسیله اینورتر VFD کنترل می شود.سرعت موتور آسنکرون را با استفاده از درایو VFD یا تغییر مقاومت روتور می توان کنترل نمود.
تأثیر ولتاژ منبع تغذیه بر سرعت و گشتاورولتاژ منبع تغذیه بر روی سرعت و گشتاور موتور سنکرون تأثیری ندارد.با تغییر ولتاژ منبع تغذیه می توان گشتاور و سرعت موتور القایی را تغییر داد.
هزینهموتورهای سنکرون قیمت بالاتری دارند.این موتورها، نسبت به موتور سنکرون قیمت کمتری دارند.
راندمانموتور سنکرون بازده بالاتری دارد.راندمان موتورهای القایی، کمتر از موتور سنکرون بوده و معمولاً در بازه 80 تا 90 درصد هستند.
سرعت عملیاتیموتورهای سنکرون برای کاربردهایی با سرعت کم و ثابت (زیر 300 دور در دقیقه) مناسب هستند.موتورهای آسنکرون برای سرعت های بالا (بیش از 600 دور در دقیقه) مناسب هستند.
ضریب توان (Cos)ضریب توان موتورهای سنکرون با توجه به میزان تحریک روتور، بین 0.8 تا 1 است.موتورهای آسنکرون همیشه با ضریب توان تأخیری کار می کنند.
کاربردسرعت ثابت مانند پخش CD و ساعت
دقت بالا مانند رادار
جبران توان راکتیو، برای اصلاح ضریب توانانتقال بار مکانیکی
کاربردهای صنعتی و خانگی مختلف
موتورهای سنکرون و آسنکرون از لحاظ ظاهری و اجزای تشکیل دهنده بسیار به یکدیگر شباهت دارند؛ اگر علاقمند به کسب اطلاعات بیشتر در خصوص اجزای تشکیل دهنده این موتورها هستید، مقاله اجزای الکتروموتور چیست را مطالعه فرمایید.
نتیجه گیری
موتورهای سنکرون و آسنکرون از لحاظ ظاهری بسیار به یکدیگر شباهت دارند و شاید تشخیص آن ها از هم کاری بسیار پیچیده باشد. هر دو موتور می توانند به صورت الکتروموتور تکفاز یا سه فاز تولید شوند؛ ولی در صنایع اغلب از الکتروموتور سه فاز القایی استفاده می شود. برای کسب اطلاعات بیشتر در خصوص الکتروموتورها با کارشناسان وبسایت کالا صنعتی در ارتباط باشید.