Wat zijn de redenen dat synchrone generatoren meer verliezen hebben dan asynchrone motoren?

Redenen waarom de verliezen van synchrone generatoren groter zijn dan die van asynchrone motoren

Zowel synchrone generatoren als asynchrone motoren ervaren verschillende soorten verliezen tijdens het gebruik, maar de verliezen in synchrone generatoren zijn meestal groter. Dit is voornamelijk te wijten aan verschillen in hun structuur en werking. Hieronder staan enkele van de belangrijkste redenen:

1. Opwekverliezen

• Synchrone Generator: Synchrone generatoren vereisen een externe opweksysteem om het magnetisch veld te produceren, wat leidt tot extra verliezen. Het opweksysteem bevat meestal een opwekker, een rectifier en opwekwindingen, die allemaal elektrische energie verbruiken.

• Asynchrone Motor: Asynchrone motoren genereren hun magnetisch veld door de wisselstroom in de statorwindingen, waardoor er geen behoefte is aan een extern opweksysteem en dus ook geen opwekverliezen optreden.

2. Kernverliezen

• Synchrone Generator: Synchrone generatoren hebben meestal hogere kernverliezen omdat ze werken met sterkere magnetische velden en op hogere frequenties. Kernverliezen omvatten hystereseverliezen en draadverliezen.

• Asynchrone Motor: Asynchrone motoren hebben lagere kernverliezen omdat ze werken met zwakkere magnetische velden en op lagere frequenties.

3. Koperverliezen

• Synchrone Generator: Synchrone generatoren hebben langere stator- en rotorwindingen met een hogere weerstand, wat leidt tot hogere koperverliezen. Bovendien dragen de opwekwindingen ook bij aan de koperverliezen.

• Asynchrone Motor: Asynchrone motoren hebben kortere stator- en rotorwindingen met een lagere weerstand, wat resulteert in lagere koperverliezen.

4. Mechanische Verliezen

• Synchrone Generator: Synchrone generatoren worden vaak gebruikt in grote energiecentrales en werken op hogere snelheden, wat leidt tot grotere mechanische verliezen van lagers en windverlies.

• Asynchrone Motor: Asynchrone motoren werken meestal op lagere snelheden, wat resulteert in lagere mechanische verliezen.

5. Commutatieverliezen

• Synchrone Generator: Tijdens het gebruik hebben synchrone generatoren een grotere luchtgap tussen de rotor en de stator, wat leidt tot een ongelijke verdeling van het magnetisch veld en extra verliezen.

• Asynchrone Motor: Asynchrone motoren hebben een kleinere luchtgap, wat resulteert in een meer uniform magnetisch veld en lagere commutatieverliezen.

6. Verlies door Koelsystemen

• Synchrone Generator: Grote synchrone generatoren vereisen vaak complexe koelsystemen om warmte af te voeren, en deze systemen zelf verbruiken energie, wat de totale verliezen doet toenemen.

• Asynchrone Motor: Asynchrone motoren hebben eenvoudigere koelsystemen, wat resulteert in lagere verliezen.

7. Harmonische Verliezen

• Synchrone Generator: Synchrone generatoren kunnen harmonischen produceren tijdens het gebruik als gevolg van variaties in het opweksysteem en de belasting, wat leidt tot extra verliezen.

• Asynchrone Motor: Asynchrone motoren hebben lagere harmonische verliezen omdat ze werken met standaard wisselstroombronnen.

Samenvatting

De belangrijkste redenen waarom synchrone generatoren grotere verliezen hebben dan asynchrone motoren zijn:

• Opwekverliezen: Synchrone generatoren vereisen een extern opweksysteem, terwijl asynchrone motoren dat niet doen.

• Kernverliezen: Synchrone generatoren werken met sterkere magnetische velden, wat leidt tot hogere kernverliezen.

• Koperverliezen: Synchrone generatoren hebben langere windingen met een hogere weerstand, wat leidt tot hogere koperverliezen.

• Mechanische Verliezen: Synchrone generatoren werken op hogere snelheden, wat leidt tot grotere mechanische verliezen.

• Commutatieverliezen: Synchrone generatoren hebben een grotere luchtgap, wat leidt tot hogere commutatieverliezen.

• Verlies door Koelsystemen: Synchrone generatoren vereisen complexe koelsystemen, wat leidt tot hogere verliezen.

• Harmonische Verliezen: Synchrone generatoren kunnen harmonischen produceren, wat leidt tot extra verliezen.

Deze factoren dragen gezamenlijk bij aan de hogere totale verliezen in synchrone generatoren in vergelijking met asynchrone motoren. Bij het selecteren van de juiste type motor voor een bepaalde toepassing moeten verschillende factoren worden overwogen, waaronder efficiëntie, kosten, onderhoud en werkomgeving.