Skillnad mellan induktionsmotor och synkron motor

Huvudskillnad - Induktionsmotor vs Synkronmotor

Induktionsmotorer och synkronmotorer är två olika typer av växelströmsmotorer. De innehåller båda en stator som skapar ett roterande magnetfält och en rotor som roterar som svar. De huvudskillnad mellan induktionsmotor och synkronmotor är det, i synkronmotorer roterar rotorerna med samma hastighet som magnetfältet roterar, medan rotorerna av induktionsmotorer roterar med en hastighet som är långsammare än den för det roterande magnetfältet.

Vad är en synkron motor

En synkronmotor består av a statorn (en icke-rörlig del), som har lindningar som levereras med en trefas växelströmsförsörjning. Vindningarna är anslutna till strömförsörjningen på ett sådant sätt att när faserna växlar strömmar varierar, bildas ett roterande magnetfält runt statorn. De rotor (den roterande delen) hos synkronmotorn matas med en likström så att den bildar en elektromagnet vars magnetfält inte ändras med tiden. När motorn arbetar, växlar rotorns magnetfält med statorns roterande magnetfält och rotorn i sig roterar så att dess magnetpoler är "låsta" med en attraktiv magnetisk pol i statorn.

I början roterar magnetfältet som produceras av statorn så snabbt att rotorn inte kan hålla rotationen på grund av sin egen tröghet. Med andra ord är synkronmotorer inte självstart. För att lösa problemet, ekorre-burrotorer kan användas. När dessa rotorer är placerade inuti ett roterande magnetfält induceras strömmar på ekorre-burstrukturen. Dessa strömmar skapar ett eget magnetfält som interagerar med roterande magnetfält, vilket gör att buret upplever en kraft. Resultatet är att "ekorreburet" också börjar rotera. Eftersom rotorn är fastsatt i ekorreburet, börjar rotorn nu också rotera. När rotorn börjar rotera med en hastighet som är närmare den hastighet vid vilken magnetfältet roterar, slås strömmen på statorn på. Nu rör sig rotorn med en hastighet som är tillräckligt snabb så att dess magnetfält kan låsa med magnetfältet från statorn. När de är låsta kan rotorn fortsätta att rotera tillsammans med det roterande magnetfältet.

En annan metod för att rotorn roterar med en hastighet som är närmare magnetfältsområdet är att ansluta rotorn till en extern motor. Återigen, när rotorn når en hastighet som är tillräckligt nära, är strömmen påslagen så att dess magnetfält kan låsas med statorns roterande magnetfält.

Rotorn i synkronmotorn roterar med samma hastighet som det roterande magnetfältets hastighet, och det är därför som motorn kallas synkron. Antalet rundor som magnetfältet roterar per minut kallas synkron hastighet (), och den ges i frekvensen av växelströmmen och antalet polar av stator ansluten till en av de tre faserna av:

Videon nedan ger en bra förklaring till hur en synkronmotor fungerar.

Vad är en induktionsmotor

Inställningen av en induktionsmotor har vissa likheter med inställningen av en synkronmotor. Precis som synkronmotorerna består induktionsmotorerna också av en uppsättning statorlindningar som är anslutna till en trefas växelströmsförsörjning. Som vi nämnde tidigare skulle detta producera ett roterande magnetfält.

Rotorn hos en induktionsmotor är av ekorre-buretypen. Som tidigare nämnts, när en ekorre-burrotor placeras inuti ett roterande magnetfält, producerar det en ström över buret. Strömmen producerar sitt eget magnetfält, vilket i sin tur interagerar med det roterande magnetfältet. Som ett resultat börjar ekorre-burrotorn också att rotera.

Induktionsmotorer

I motsats till synkronmotorn roterar rotorn hos en induktionsmotor vid en långsammare hastighet än den hastighet vid vilken magnetfältet roterar. Detta beror på att om rotorn roterades med samma hastighet som magnetfältets magnetiska flöde över rotorn skulle sluta ändring och så enligt Faradays lag skulle det inte längre finnas en ström som flyter inuti rotorn. Därför, när rotorn börjar rotera med en hastighet närmare magnetfältets varvtal, skulle kraften på den minska och det skulle börja sakta ner. När det börjar sakta ner, kommer det magnetiska flödet över det att förändras i större takt, så nu skulle det uppleva en större kraft. På detta sätt kommer rotorn aldrig till ett stopp men når aldrig det roterande magnetfältets hastighet heller. På grund av detta är induktionsmotorer sägs vara en typ av asynkronmotor. 

Skillnaden mellan rotorns hastighet och hastigheten på det roterande magnetfältet kallas för glida. Mängden glidning är större när en större belastning är ansluten till rotorn. Videon nedan ger en förklaring till hur en induktionsmotor fungerar.

Skillnad mellan induktionsmotor och synkron motor

Rotorhastighet

Rotorer av a synkronmotor rotera med samma hastighet vid vilken magnetfältet som bildas av statorn roterar.

Rotor av en induktionsmotor roterar långsammare jämfört med de magnetfält som produceras av statorer.

Självstart

Synkronmotorer är inte självstartande.

Induktionsmotorer är självstartande.

Nuvarande krav

Synkronmotorer kräver en likström för att skapa ett statiskt magnetfält över rotorn. Detta tillverkas vanligtvis av växelström med glidringar och borstar. 

Induktionsmotorer kräver inte att rotorn är försedd med en likström.

Image Courtesy:

"3-fas elektriska induktionsmotorer (deltaanslutning) ..." av Zureks (Eget arbete) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons