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 مقایسه موتور سنکرون موتور آسنکرون
تعریف نوعی 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 کار مکانیزم 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 سرعت سرعت 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.
لغزش موتورهای 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 سرعت سرعت موتور سنکرون با افزایش یا کاهش بار تغییر نمی کند. سرعت موتور آسنکرون با افزایش یا کاهش بار تغییر می کند.
راه اندازی موتورهای 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 روتور روتور 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 روتور روتور 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 براش موتور 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 سرعت سرعت 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 گشتاور ولتاژ 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.
هزینه موتورهای سنکرون قیمت بالاتری دارند. این موتورها، نسبت به موتور سنکرون قیمت کمتری دارند.
راندمان موتور سنکرون بازده بالاتری دارد. راندمان موتورهای القایی، کمتر از موتور سنکرون بوده و معمولاً در بازه 80 تا 90 درصد هستند.
سرعت عملیاتی موتورهای 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.
کاربرد سرعت ثابت مانند پخش CD و ساعت
دقت بالا مانند رادار
جبران توان راکتیو، برای اصلاح ضریب توان انتقال 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.
