Watter redes maak dit dat sinkrone generators meer verliese het as induksiemotors?
Alhoewel beide sinchroniseer-generators (Synchronous Generators) en induksiemotors (Induction Motors) op die beginsel van elektromagnetiese induksie werk, verskil hulle in struktuur en werking. Hierdie verskille lei daartoe dat sinchroniseer-generators tipies hoër verliese het in vergelyking met induksiemotors. Hier is 'n gedetailleerde analise van die redes:
1. Opwindingstelsel Verliese
Sinchroniseer-generator: Sinchroniseer-generators vereis 'n onafhanklike opwindingstelsel om die rotor magneetveld te genereer. Hierdie stelsel sluit gewoonlik 'n opwinder, rektifiseerder, en verwante beheerkringse in, wat energie verbruik en bydra tot addisionele verliese.
Induksiemotor: Induksiemotors genereer die rotor magneetveld deur induksie van die stator magneetveld, wat die behoefte aan 'n onafhanklike opwindingstelsel elimineer en dus hierdie tipe verlies verminder.
2. Kernverliese
Sinchroniseer-generator: Kernverliese (insluitend histereese- en wervelstroombeslag) in sinchroniseer-generators is tipies hoër. Dit is omdat sinchroniseer-generators sterker magneetvelde het en die kernmateriaal van sowel die rotor as die stator hoër magneetvlakdigthede moet verdra.
Induksiemotor: Kernverliese in induksiemotors is relatief laer weens swakker magneetvelde en laer magneetvlakdigthede.
3. Koperbeslag
Sinchroniseer-generator: Die stator- en rotorwindings van sinchroniseer-generators is gewoonlik langer en het meer spoelle, wat gelei tot hoër weerstand en gevolglik hoër koperbeslag.
Induksiemotor: Die windings van induksiemotors is tipies kompakter met laer weerstand, wat gelei tot laer koperbeslag.
4. Windverliese
Sinchroniseer-generator: Sinchroniseer-generators, veral dié wat vir grootskale kragopwekking gebruik word, het groter rotore. Die windverliese (ook bekend as meganiese verliese) wat tydens rotasie gegenereer word, is hoër.
Induksiemotor: Induksiemotors het kleiner rotore, wat gelei tot laer windverliese.
5. Lagersverliese
Sinchroniseer-generator: Die lagerlaste in sinchroniseer-generators is hoër, veral in groot generatiewe, wat gelei tot hoër wrywingverliese.
Induksiemotor: Die lagerlaste in induksiemotors is relatief kleiner, wat gelei tot laer wrywingverliese.
6. Koelsysteemverliese
Sinchroniseer-generator: Grootskale sinchroniseer-generators vereis doeltreffende koelsisteme om veilige bedryfstemperature te handhaaf. Hierdie koelsisteme self verbruik energie, wat bydra tot algehele verliese.
Induksiemotor: Induksiemotors het eenvoudiger koelsisteme, wat gelei tot laer verliese.
7. Spoed en Beheersisteemverliese
Sinchroniseer-generator: Sinchroniseer-generators word tipies in kragopwekkingstelsels gebruik en vereis komplekse spoed- en beheersisteme om 'n stabiele uitvoerfrekwensie en -spanning te handhaaf. Hierdie beheersisteme verbruik energie.
Induksiemotor: Induksiemotors word tipies gebruik om meganiese laste te dryf en het eenvoudiger spoed- en beheersisteme, wat gelei tot laer verliese.
Opsomming
Die verliese in sinchroniseer-generators is in die algemeen groter as dié in induksiemotors om die volgende redes:
Opwindingstelselverliese: Sinchroniseer-generators vereis onafhanklike opwindingstelsels, wat energieverbruik verhoog.
Kernverliese: Sinchroniseer-generators het hoër magneetvelddigtheid en -vlakdigtheid, wat gelei tot hoër kernverliese.
Koperbeslag: Die windings van sinchroniseer-generators het hoër weerstand, wat gelei tot hoër koperbeslag.
Windverliese: Sinchroniseer-generators het groter rotore, wat gelei tot hoër windverliese.
Lagersverliese: Sinchroniseer-generators het hoër lagerlaste, wat gelei tot hoër wrywingverliese.
Koelsysteemverliese: Sinchroniseer-generators vereis doeltreffende koelsisteme, wat addisionele energie verbruik.
Spoed en beheersisteemverliese: Sinchroniseer-generators benodig komplekse spoed- en beheersisteme, wat energie verbruik.
