چه دلایلی برای آن است که ژنراتورهای همگام بازده کمتری نسبت به موتورهای القایی دارند

دلایلی که باعث می‌شود تلفات ژنراتور همزمان بیشتر از موتور القایی باشد

هر دوی ژنراتورهای همزمان و موتورهای القایی در طول عملکرد تلفات مختلفی دارند، اما تلفات در ژنراتورهای همزمان معمولاً بیشتر است. این موضوع عمدتاً به دلیل تفاوت‌های ساختاری و اصول عملکردی آنهاست. در ادامه برخی از دلایل اصلی آمده است:

۱. تلفات تحریک

• ژنراتور همزمان: ژنراتورهای همزمان نیاز به سیستم تحریک خارجی برای تولید میدان مغناطیسی دارند که منجر به تلفات اضافی می‌شود. سیستم تحریک معمولاً شامل تحریک‌کننده، مستقیم‌ساز و پیچک‌های تحریک می‌باشد که همه آنها انرژی الکتریکی مصرف می‌کنند.

• موتور القایی: موتورهای القایی میدان مغناطیسی خود را از طریق جریان متناوب در پیچک‌های استاتور تولید می‌کنند، بنابراین نیاز به سیستم تحریک خارجی را حذف می‌کنند و از این رو تلفات تحریک را اجتناب می‌کنند.

۲. تلفات هسته

• ژنراتور همزمان: ژنراتورهای همزمان معمولاً تلفات هسته بیشتری دارند زیرا با میدان‌های مغناطیسی قوی‌تر و در فرکانس‌های بالاتر عمل می‌کنند. تلفات هسته شامل تلفات هیسترزیس و تلفات جریان‌های دوگانه است.

• موتور القایی: موتورهای القایی تلفات هسته کمتری دارند زیرا با میدان‌های مغناطیسی ضعیف‌تر و در فرکانس‌های پایین‌تر عمل می‌کنند.

۳. تلفات مس

• ژنراتور همزمان: ژنراتورهای همزمان پیچک‌های استاتور و روتور بلندتری با مقاومت بالاتر دارند که منجر به تلفات مس بیشتر می‌شود. علاوه بر این، پیچک‌های تحریک نیز به تلفات مس کمک می‌کنند.

• موتور القایی: موتورهای القایی پیچک‌های استاتور و روتور کوتاه‌تری با مقاومت کمتر دارند که منجر به تلفات مس کمتر می‌شود.

۴. تلفات مکانیکی

• ژنراتور همزمان: ژنراتورهای همزمان غالباً در نیروگاه‌های بزرگ استفاده می‌شوند و با سرعت‌های بالاتر عمل می‌کنند، که منجر به تلفات مکانیکی بیشتر از محامل و تأثیر باد می‌شود.

• موتور القایی: موتورهای القایی معمولاً با سرعت‌های پایین‌تر عمل می‌کنند، که منجر به تلفات مکانیکی کمتر می‌شود.

۵. تلفات تبادل

• ژنراتور همزمان: در طول عملکرد، ژنراتورهای همزمان دارای فاصله هوا بزرگتری بین روتور و استاتور هستند که منجر به توزیع نامساوی میدان مغناطیسی و تلفات اضافی می‌شود.

• موتور القایی: موتورهای القایی دارای فاصله هوا کوچکتری هستند که منجر به میدان مغناطیسی یکنواخت‌تر و تلفات تبادل کمتر می‌شود.

۶. تلفات سیستم خنک‌سازی

• ژنراتور همزمان: ژنراتورهای همزمان بزرگ غالباً نیاز به سیستم‌های خنک‌سازی پیچیده برای تبدیل حرارت دارند و این سیستم‌ها خود انرژی مصرف می‌کنند که منجر به افزایش تلفات کل می‌شود.

• موتور القایی: موتورهای القایی سیستم‌های خنک‌سازی ساده‌تری دارند که منجر به تلفات کمتر می‌شود.

۷. تلفات هارمونیک

• ژنراتور همزمان: ژنراتورهای همزمان ممکن است در طول عملکرد هارمونیک‌هایی تولید کنند به دلیل تغییرات در سیستم تحریک و بار، که منجر به تلفات اضافی می‌شود.

• موتور القایی: موتورهای القایی تلفات هارمونیک کمتری دارند زیرا بر روی منابع جریان متناوب استاندارد عمل می‌کنند.

خلاصه

دلایل اصلی که باعث می‌شود تلفات ژنراتورهای همزمان بیشتر از موتورهای القایی باشد شامل موارد زیر است:

• تلفات تحریک: ژنراتورهای همزمان نیاز به سیستم تحریک خارجی دارند، در حالی که موتورهای القایی ندارند.

• تلفات هسته: ژنراتورهای همزمان با میدان‌های مغناطیسی قوی‌تر عمل می‌کنند که منجر به تلفات هسته بیشتر می‌شود.

• تلفات مس: ژنراتورهای همزمان پیچک‌های بلندتر با مقاومت بالاتر دارند که منجر به تلفات مس بیشتر می‌شود.

• تلفات مکانیکی: ژنراتورهای همزمان با سرعت‌های بالاتر عمل می‌کنند که منجر به تلفات مکانیکی بیشتر می‌شود.

• تلفات تبادل: ژنراتورهای همزمان دارای فاصله هوا بزرگتری هستند که منجر به تلفات تبادل بیشتر می‌شود.

• تلفات سیستم خنک‌سازی: ژنراتورهای همزمان نیاز به سیستم‌های خنک‌سازی پیچیده دارند که منجر به تلفات بیشتر می‌شود.

• تلفات هارمونیک: ژنراتورهای همزمان ممکن است هارمونیک تولید کنند که منجر به تلفات اضافی می‌شود.

این عوامل به طور کلی باعث می‌شود تلفات کلی ژنراتورهای همزمان نسبت به موتورهای القایی بیشتر باشد. در زمان انتخاب نوع مناسب موتور برای کاربرد مشخص، عوامل مختلفی مانند کارایی، هزینه، نگهداری و محیط عملکرد باید در نظر گرفته شوند.