Hvad er årsagerne til, at synkronmotorer har flere tab end induktionsmotorer?

Årsager til, at tabene i synkronmotorer er større end tabene i induktionsmotorer

Både synkronmotorer og induktionsmotorer har forskellige tab under drift, men tabene i synkronmotorer er typisk større. Dette skyldes hovedsageligt forskelle i deres struktur og driftsprincipper. Her er nogle af de vigtigste årsager:

1. Opbygningstab

• Synkrongenerator: Synkrongeneratorer kræver et ekstern opbygningsystem for at producere det magnetiske felt, hvilket fører til yderligere tab. Opbygningsystemet inkluderer normalt en opbygner, en rektifier og opbygningsvindinger, som alle forbruger elektrisk energi.

• Induktionsmotor: Induktionsmotorer genererer deres magnetiske felt gennem den alternerende strøm i statorvindingerne, hvilket undgår behovet for et eksternt opbygningsystem og dermed undgår opbygningstab.

2. Kertab

• Synkrongenerator: Synkrongeneratorer har typisk højere kertab, da de opererer med stærkere magnetiske felter og ved højere frekvenser. Kertab inkluderer hysteresestab og omløbstab.

• Induktionsmotor: Induktionsmotorer har lavere kertab, da de opererer med svagere magnetiske felter og ved lavere frekvenser.

3. Kobberstab

• Synkrongenerator: Synkrongeneratorer har længere stator- og rotorvindinger med højere modstand, hvilket fører til højere kobberstab. Yderligere bidrager opbygningsvindingerne også til kobberstab.

• Induktionsmotor: Induktionsmotorer har kortere stator- og rotorvindinger med lavere modstand, hvilket resulterer i lavere kobberstab.

4. Mekaniske tab

• Synkrongenerator: Synkrongeneratorer bruges ofte i store kraftværker og opererer ved højere hastigheder, hvilket fører til større mekaniske tab fra lejer og luftmodstand.

• Induktionsmotor: Induktionsmotorer opererer typisk ved lavere hastigheder, hvilket resulterer i lavere mekaniske tab.

5. Kommuteringstab

• Synkrongenerator: Under drift har synkrongeneratorer en større luftkluf mellem rotor og stator, hvilket fører til en ulige fordeling af det magnetiske felt og yderligere tab.

• Induktionsmotor: Induktionsmotorer har en mindre luftkluf, hvilket resulterer i et mere ligeligt magnetfelt og lavere kommuteringstab.

6. Kølesystemstab

• Synkrongenerator: Store synkrongeneratorer kræver ofte komplekse kølesystemer for at afkøle, og disse systemer forbruger selv energi, hvilket øger de totale tab.

• Induktionsmotor: Induktionsmotorer har enklere kølesystemer, hvilket resulterer i lavere tab.

7. Harmoniske tab

• Synkrongenerator: Synkrongeneratorer kan producere harmoniske under drift på grund af variationer i opbygningsystemet og belastningen, hvilket fører til yderligere tab.

• Induktionsmotor: Induktionsmotorer har lavere harmoniske tab, da de opererer på standardiserede alternativstrømkilder.

Oversigt

De vigtigste årsager til, at synkrongeneratorer har større tab end induktionsmotorer, inkluderer:

• Opbygningstab: Synkrongeneratorer kræver et ekstern opbygningsystem, mens induktionsmotorer ikke gør dette.

• Kertab: Synkrongeneratorer opererer med stærkere magnetiske felter, hvilket resulterer i højere kertab.

• Kobberstab: Synkrongeneratorer har længere vindinger med højere modstand, hvilket fører til højere kobberstab.

• Mekaniske tab: Synkrongeneratorer opererer ved højere hastigheder, hvilket resulterer i større mekaniske tab.

• Kommuteringstab: Synkrongeneratorer har en større luftkluf, hvilket fører til højere kommuteringstab.

• Kølesystemstab: Synkrongeneratorer kræver komplekse kølesystemer, hvilket resulterer i højere tab.

• Harmoniske tab: Synkrongeneratorer kan producere harmoniske, hvilket fører til yderligere tab.

Disse faktorer bidrager samlet set til, at synkrongeneratorer har højere totale tab end induktionsmotorer. Når man vælger den passende type motor til en given anvendelse, skal flere faktorer tages i betragtning, herunder effektivitet, omkostninger, vedligeholdelse og driftsmiljø.