Які причини призводять до більших втрат синхронних генераторів порівняно з асинхронними двигунами

Причини, чому втрати синхронного генератора більші, ніж втрати асинхронного двигуна

Як синхронні генератори, так і асинхронні двигуни мають різні втрати під час роботи, але втрати синхронних генераторів зазвичай більші. Це переважно пов'язано з відмінностями у їхній структурі та принципах роботи. Ось основні причини:

1. Втрати через запалення

• Синхронний генератор: Синхронні генератори потребують зовнішньої системи запалення для створення магнітного поля, що призводить до додаткових втрат. Система запалення зазвичай включає запалювач, прямокутник і обмотки запалення, всі ці елементи споживають електроенергію.

• Асинхронний двигун: Асинхронні двигуни створюють своє магнітне поле за допомогою чергового струму в обмотках статора, що елімінує потребу у зовнішній системі запалення, отже, уникнення втрат через запалення.

2. Втрати в серцевині

• Синхронний генератор: Синхронні генератори зазвичай мають більші втрати в серцевині, оскільки працюють з сильнішими магнітними полями та на вищих частотах. Втрати в серцевині включають втрати через гістерезис та завихрення.

• Асинхронний двигун: Асинхронні двигуни мають менші втрати в серцевині, оскільки працюють з слабкішими магнітними полями та на нижчих частотах.

3. Втрати в міді

• Синхронний генератор: Синхронні генератори мають довгіші обмотки статора та ротора з більшою опором, що призводить до більших втрат в міді. Додатково, обмотки запалення також вносять свій внесок у втрати в міді.

• Асинхронний двигун: Асинхронні двигуни мають коротші обмотки статора та ротора з меншою опором, що призводить до менших втрат в міді.

4. Механічні втрати

• Синхронний генератор: Синхронні генератори часто використовуються в великих електростанціях та працюють на вищих швидкостях, що призводить до більших механічних втрат через підшипники та вітрові втрати.

• Асинхронний двигун: Асинхронні двигуни зазвичай працюють на нижчих швидкостях, що призводить до менших механічних втрат.

5. Втрати комутації

• Синхронний генератор: Під час роботи, синхронні генератори мають більшу повітряну прогалину між ротором та статором, що призводить до нерівномірного розподілу магнітного поля та додаткових втрат.

• Асинхронний двигун: Асинхронні двигуни мають меншу повітряну прогалину, що призводить до більш рівномірного магнітного поля та менших втрат комутації.

6. Втрати системи охолодження

• Синхронний генератор: Великі синхронні генератори часто потребують складних систем охолодження для відведення тепла, і ці системи самі споживають енергію, що збільшує загальні втрати.

• Асинхронний двигун: Асинхронні двигуни мають простіші системи охолодження, що призводить до менших втрат.

7. Втрати гармонік

• Синхронний генератор: Синхронні генератори можуть виробляти гармоніки під час роботи через зміни в системі запалення та навантаження, що призводить до додаткових втрат.

• Асинхронний двигун: Асинхронні двигуни мають менші втрати гармонік, оскільки працюють на стандартних джерелах чергового струму.

Висновок

Основні причини, чому втрати синхронних генераторів більші, ніж втрати асинхронних двигунів, включають:

• Втрати через запалення: Синхронні генератори потребують зовнішньої системи запалення, тоді як асинхронні двигуни — ні.

• Втрати в серцевині: Синхронні генератори працюють з сильнішими магнітними полями, що призводить до більших втрат в серцевині.

• Втрати в міді: Синхронні генератори мають довгіші обмотки з більшою опором, що призводить до більших втрат в міді.

• Механічні втрати: Синхронні генератори працюють на вищих швидкостях, що призводить до більших механічних втрат.

• Втрати комутації: Синхронні генератори мають більшу повітряну прогалину, що призводить до більших втрат комутації.

• Втрати системи охолодження: Синхронні генератори потребують складних систем охолодження, що призводить до більших втрат.

• Втрати гармонік: Синхронні генератори можуть виробляти гармоніки, що призводить до додаткових втрат.

Ці фактори разом призводять до більших загальних втрат у синхронних генераторах порівняно з асинхронними двигунами. При виборі відповідного типу двигуна для певного застосування, необхідно враховувати різні фактори, включаючи ефективність, вартість, обслуговування та умови роботи.