Sinchroninis variklis vs indukcinis variklis
Tiek indukciniai, tiek sinchroniniai varikliai yra kintamosios srovės varikliai, naudojami elektros energijai paversti mechanine energija.
Daugiau apie indukcinius variklius
Remdamiesi elektromagnetinės indukcijos principais, pirmuosius indukcinius variklius išrado Nikola Tesla (1883 m.) ir Galileo Ferraris (1885 m.). Dėl paprastos konstrukcijos ir tvirto naudojimo bei mažų statybos ir priežiūros sąnaudų asinchroniniai varikliai buvo pasirinkimas prieš daugelį kitų kintamosios srovės variklių, skirtų sunkiajai įrangai ir mašinoms.
Asinchroninio variklio konstrukcija ir surinkimas yra paprastas. Dvi pagrindinės indukcinio variklio dalys yra statorius ir rotorius. Asinchroninio variklio statorius yra koncentrinių magnetinių polių (dažniausiai elektromagnetų) serija, o rotorius yra uždarų apvijų arba aliuminio strypų, išdėstytų panašiai į voverės narvelį, serija, todėl ir pavadintas voverės narvelio rotorius. Velenas, užtikrinantis sukurtą sukimo momentą, yra per rotoriaus ašį. Rotorius yra cilindrinėje statoriaus ertmėje, bet nėra elektra prijungtas prie jokios išorinės grandinės. Srovei į rotorių tiekti nenaudojamas joks komutatorius, šepečiai ar kitas sujungimo mechanizmas.
Kaip ir bet kuris variklis, jis naudoja magnetines jėgas rotoriui sukti. Jungtys statoriaus ritėse išdėstytos taip, kad priešingi poliai būtų generuojami tiksliai priešingoje statoriaus ritių pusėje. Paleidimo fazėje magnetiniai poliai sukuriami periodiškai keičiant perimetrą. Tai sukuria srauto pokytį per rotoriaus apvijas ir sukelia srovę. Ši indukuota srovė sukuria magnetinį lauką rotoriaus apvijose, o statoriaus lauko ir indukuoto lauko sąveika varo variklį.
Asinchroniniai varikliai skirti veikti tiek vienfaze, tiek daugiafaze srove, pastaroji skirta sunkiosioms mašinoms, kurioms reikalingas didelis sukimo momentas. Asinchroninių variklių greitis gali būti reguliuojamas naudojant magnetinių polių skaičių statoriaus poliuje arba reguliuojant įvesties maitinimo š altinio dažnį. Slydimas, kuris yra variklio sukimo momento nustatymo priemonė, rodo variklio efektyvumą. Trumpojo jungimo rotoriaus apvijos turi mažą varžą, todėl didelė srovė sukelia mažą rotoriaus slydimą; todėl sukuria didelį sukimo momentą.
Esant maksimaliai įmanomai apkrovai, mažų variklių slydimas yra apie 4–6 %, o didelių variklių – 1,5–2 %, todėl manoma, kad indukciniai varikliai turi greičio reguliatorių ir laikomi pastovaus greičio varikliais. Tačiau rotoriaus sukimosi greitis yra mažesnis nei įvesties maitinimo š altinio dažnis.
Daugiau apie sinchroninį variklį
Sinchroninis variklis yra kitas pagrindinis kintamosios srovės variklių tipas. Sinchroninis variklis skirtas veikti be jokio veleno sukimosi greičio ir kintamosios srovės š altinio dažnio skirtumo; sukimosi periodas yra vientisas kintamosios srovės ciklų kartotinis.
Yra trys pagrindiniai sinchroninių variklių tipai; nuolatinio magneto varikliai, histerezės varikliai ir pasipriešinimo varikliai. Nuolatiniai magnetai, pagaminti iš neodimio-boro-geležies, samariumo-kob alto arba ferito, naudojami kaip nuolatiniai rotoriaus magnetai. Kintamo greičio pavaros, kai statorius tiekiamas iš kintamo dažnio, kintamos įtampos, yra pagrindinis nuolatinių magnetų variklių pritaikymas. Jie naudojami įrenginiuose, kuriems reikia tikslaus greičio ir padėties valdymo.
Histerezės varikliai turi tvirtą, lygų cilindrinį rotorių, kuris yra išlietas iš didelės koercinės magnetinio „kietojo“kob alto plieno. Ši medžiaga turi plačią histerezės kilpą, tai yra, kai ji įmagnetinama tam tikra kryptimi, norint pakeisti įmagnetinimą, reikia didelio atvirkštinio magnetinio lauko priešinga kryptimi. Dėl to histerezės variklis turi atsilikimo kampą δ, kuris nepriklauso nuo greičio; jis sukuria pastovų sukimo momentą nuo paleidimo iki sinchroninio greičio. Todėl jis įsijungia savaime ir jai paleisti nereikia indukcinės apvijos.
Indukcinis variklis prieš sinchroninį variklį
• Sinchroniniai varikliai veikia sinchroniniu greičiu (RPM=120f/p), o asinchroniniai varikliai veikia mažesniu nei sinchroniniu greičiu (RPM=120f/p – slydimas), o slydimas yra beveik lygus nuliui, kai apkrovos sukimo momentas nėra nulinis ir slydimas didėja didėjant apkrovos sukimo momentui.
• Sinchroniniams varikliams reikalinga nuolatinė srovė, kad būtų sukurtas laukas rotoriaus apvijose; indukciniai varikliai neprivalo tiekti jokios srovės į rotorių.
• Norint prijungti rotorių prie maitinimo š altinio, sinchroniniams varikliams reikalingi slydimo žiedai ir šepečiai. Indukciniams varikliams nereikia slydimo žiedų.
• Sinchroniniams varikliams reikalingos apvijos rotoriuje, o asinchroniniai varikliai dažniausiai sukonstruoti su laidžiosiomis juostomis rotoriuje arba naudojant trumpojo jungimo apvijas, kad susidarytų „voverės narvelis“.
