Mikä on syy siihen, että synkroniset generaattorit aiheuttavat enemmän tappioita kuin induktiokoneet

Syyt siihen, miksi synkronisen generaattorin häviöt ovat suurempia kuin induktiokoneen häviöt

Synkroniset generaattorit ja induktiokoneet aiheuttavat erilaisia häviöitä toimintansa aikana, mutta synkronisten generaattoreiden häviöt ovat yleensä suurempia. Tämä johtuu pääasiassa niiden rakenteen ja toiminnan periaatteiden eroista. Tässä on joitakin tärkeimpiä syitä:

1. Innostushäviöt

• Synkroninen generaattori: Synkronisilla generaattoreilla on ulkopuolinen innostusjärjestelmä, joka tuottaa magneettikentän, mikä johtaa lisähäviöihin. Innostusjärjestelmä sisältää yleensä innostimen, suodattimen ja innostuspyyhdykset, jotka kaikki kuluttavat sähköenergiaa.

• Induktio-moottori: Induktiokoneet luovat magneettikenttänsä vaihtosähkövirran avulla statoripyöreissään, mikä poistaa tarpeen ulkopuoliselle innostusjärjestelmälle ja välttää innostushäviöt.

2. Ytimen häviöt

• Synkroninen generaattori: Synkronisilla generaattoreilla on yleensä suurempia ytimen häviöitä, koska ne toimivat vahvemmissa magneettikentissä ja korkeammilla taajuudilla. Ytimen häviöt sisältävät hystereesis- ja kiertohäviöt.

• Induktio-moottori: Induktiokoneilla on pienemmät ytimen häviöt, koska ne toimivat heikommassa magneettikentässä ja alhaisemmilla taajuudilla.

3. Kuparin häviöt

• Synkroninen generaattori: Synkronisilla generaattoreilla on pidemmät statori- ja rotoriypyrykset, joilla on korkeampi vastus, mikä johtaa suurempiin kuparihäviöihin. Lisäksi innostuspyyhdykset myös vaikuttavat kuparihäviöihin.

• Induktio-moottori: Induktiokoneilla on lyhyemmät statori- ja rotoriypyrykset, joilla on matalampi vastus, mikä johtaa pienempiin kuparihäviöihin.

4. Mekaaniset häviöt

• Synkroninen generaattori: Synkronisilla generaattoreilla on usein käyttöä suurissa voimaloissa, ja ne toimivat korkeammilla nopeuksilla, mikä johtaa suurempiin mekaanisiin häviöihin levityksistä ja tuulesta.

• Induktio-moottori: Induktiokoneet toimivat yleensä matalammilla nopeuksilla, mikä johtaa pienempiin mekaanisiin häviöihin.

5. Kommutaatiolahdot

• Synkroninen generaattori: Toiminnassaan synkronisilla generaattoreilla on suurempi ilmaväli rotorin ja statorin välillä, mikä johtaa epätasaiseen magneettikentän jakautumiseen ja lisähäviöihin.

• Induktio-moottori: Induktiokoneilla on pienempi ilmaväli, mikä johtaa tasaisempaan magneettikenttään ja pienempiin kommutaatiolahdot.

6. Jäähdytysjärjestelmän häviöt

• Synkroninen generaattori: Isot synkroniset generaattorit vaativat usein monimutkaisia jäähdytysjärjestelmiä lämmön siirtämiseksi, ja nämä järjestelmät itse kuluttavat energiaa, mikä lisää kokonaislahdot.

• Induktio-moottori: Induktiokoneilla on yksinkertaisemmat jäähdytysjärjestelmät, mikä johtaa pienempiin häviöihin.

7. Harmoniahäviöt

• Synkroninen generaattori: Synkronisilla generaattoreilla voi olla harmoniajaottomia toiminnassaan, koska innostusjärjestelmässä ja latauksessa tapahtuvat vaihtelut, mikä johtaa lisähäviöihin.

• Induktio-moottori: Induktiokoneilla on pienempiä harmoniahäviöitä, koska ne toimivat standardien vaihtosähkölähteiden avulla.

Yhteenveto

Pääasialliset syyt siihen, miksi synkronisilla generaattoreilla on suurempia häviöitä kuin induktiokoneilla, ovat seuraavat:

• Innostushäviöt: Synkronisilla generaattoreilla on ulkopuolinen innostusjärjestelmä, kun taas induktiokoneilla ei ole.

• Ytimen häviöt: Synkronisilla generaattoreilla on vahvemmat magneettikentät, mikä johtaa suurempiin ytimen häviöihin.

• Kuparin häviöt: Synkronisilla generaattoreilla on pidemmät pyyhdykset, joilla on korkeampi vastus, mikä johtaa suurempiin kuparihäviöihin.

• Mekaaniset häviöt: Synkronisilla generaattoreilla on korkeammat nopeudet, mikä johtaa suurempiin mekaanisiin häviöihin.

• Kommutaatiolahdot: Synkronisilla generaattoreilla on suurempi ilmaväli, mikä johtaa suurempiin kommutaatiolahdot.

• Jäähdytysjärjestelmän häviöt: Synkronisilla generaattoreilla on monimutkaiset jäähdytysjärjestelmät, mikä johtaa suurempiin häviöihin.

• Harmoniahäviöt: Synkronisilla generaattoreilla voi olla harmoniajaottomia, mikä johtaa lisähäviöihin.

Nämä tekijät yhdessä vaikuttavat synkronisten generaattoreiden suurempiin kokonaislahdot verrattuna induktiokoneisiin. Kun valitaan sopiva moottorityyppi tietylle sovellukselle, on huomioitava useita tekijöitä, kuten tehokkuus, kustannukset, huolto ja toimintaympäristö.