Ποιοί είναι οι λόγοι για τους οποίους οι συνδρομικές δυνάμεις έχουν περισσότερες απώλειες από τους εξαναγκαστικούς μοτέρ;
Παρόλο που και οι συνδρομικές γεννήτριες (Synchronous Generators) και οι επαγωγικοί μοτέρες (Induction Motors) λειτουργούν βασιζόμενες στην αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, διαφέρουν στη δομή και τις λειτουργικές αρχές. Αυτές οι διαφορές οδηγούν σε υψηλότερες απώλειες στις συνδρομικές γεννήτριες σε σύγκριση με τους επαγωγικούς μοτέρες. Εδώ παρακάτω είναι μια λεπτομερής ανάλυση των λόγων:
1. Απώλειες Συστήματος Ενθάρρυνσης
Συνδρομική Γεννήτρια: Οι συνδρομικές γεννήτριες απαιτούν ένα ανεξάρτητο σύστημα ενθάρρυνσης για να δημιουργήσουν το μαγνητικό πεδίο του ρότορα. Αυτό το σύστημα συνήθως περιλαμβάνει έναν ενθαρρυντή, ορθογωνιοποιητή και σχετικούς ελεγκτικούς κυκλώματα, οι οποίοι καταναλώνουν ενέργεια και συμβάλλουν σε επιπλέον απώλειες.
Επαγωγικός Μοτέρ: Οι επαγωγικοί μοτέρες δημιουργούν το μαγνητικό πεδίο του ρότορα μέσω επαγωγής από το μαγνητικό πεδίο του στάτορα, εξουδετερώνοντας την ανάγκη για ένα ανεξάρτητο σύστημα ενθάρρυνσης και έτσι μειώνοντας αυτό το είδος απώλειας.
2. Απώλειες Κύκλου
Συνδρομική Γεννήτρια: Οι απώλειες κύκλου (συμπεριλαμβανομένων των απώλειων από χυσματικότητα και από στροβιλικά ρεύματα) στις συνδρομικές γεννήτριες είναι συνήθως υψηλότερες. Αυτό οφείλεται στο ότι οι συνδρομικές γεννήτριες έχουν ισχυρότερα μαγνητικά πεδία και τα υλικά του κύκλου τόσο του ρότορα όσο και του στάτορα πρέπει να αντέχουν υψηλότερες πυκνότητες μαγνητικού ροής.
Επαγωγικός Μοτέρ: Οι απώλειες κύκλου στους επαγωγικούς μοτέρες είναι σχετικά χαμηλότερες λόγω ασθενεστέρων μαγνητικών πεδίων και χαμηλότερων πυκνοτήτων μαγνητικής ροής.
3. Απώλειες Χαλκού
Συνδρομική Γεννήτρια: Τα στροφίδια του στάτορα και του ρότορα των συνδρομικών γεννητριών είναι συνήθως μεγαλύτερα και έχουν περισσότερες στροφές, οδηγώντας σε υψηλότερη αντίσταση και, ως εκ τούτου, σε υψηλότερες απώλειες χαλκού.
Επαγωγικός Μοτέρ: Τα στροφίδια των επαγωγικών μοτέρες είναι συνήθως πιο συμπαγή με χαμηλότερη αντίσταση, οδηγώντας σε χαμηλότερες απώλειες χαλκού.
4. Απώλειες Αέρα
Συνδρομική Γεννήτρια: Οι συνδρομικές γεννήτριες, ειδικά εκείνες που χρησιμοποιούνται για μεγάλη κλίμακα παραγωγής ενέργειας, έχουν μεγαλύτερους ρότορες. Οι απώλειες αέρα (επίσης γνωστές ως μηχανικές απώλειες) που παράγονται κατά την περιστροφή είναι υψηλότερες.
Επαγωγικός Μοτέρ: Οι επαγωγικοί μοτέρες έχουν μικρότερους ρότορες, οδηγώντας σε χαμηλότερες απώλειες αέρα.
5. Απώλειες Λεπτών
Συνδρομική Γεννήτρια: Οι φορτίες στα λεπτά στις συνδρομικές γεννήτριες είναι υψηλότερες, ειδικά σε μεγάλες γεννήτριες, οδηγώντας σε υψηλότερες απώλειες από τριβή.
Επαγωγικός Μοτέρ: Οι φορτίες στα λεπτά στους επαγωγικούς μοτέρες είναι σχετικά μικρότερες, οδηγώντας σε χαμηλότερες απώλειες από τριβή.
6. Απώλειες Συστήματος Ψύξης
Συνδρομική Γεννήτρια: Οι μεγάλες συνδρομικές γεννήτριες απαιτούν αποτελεσματικά συστήματα ψύξης για να διατηρούν ασφαλή τεμπερατούρες λειτουργίας. Αυτά τα συστήματα ψύξης καταναλώνουν ενέργεια, προσθέτοντας στις συνολικές απώλειες.
Επαγωγικός Μοτέρ: Οι επαγωγικοί μοτέρες έχουν απλούστερα συστήματα ψύξης, οδηγώντας σε χαμηλότερες απώλειες.
7. Απώλειες Συστήματος Ταχύτητας και Ελέγχου
Συνδρομική Γεννήτρια: Οι συνδρομικές γεννήτριες χρησιμοποιούνται συνήθως σε συστήματα παραγωγής ενέργειας και απαιτούν πολύπλοκα συστήματα ταχύτητας και ελέγχου για να διατηρούν σταθερή συχνότητα και τάση εξόδου. Αυτά τα συστήματα ελέγχου καταναλώνουν ενέργεια.
Επαγωγικός Μοτέρ: Οι επαγωγικοί μοτέρες χρησιμοποιούνται συνήθως για την κίνηση μηχανικών φορτίων και έχουν απλούστερα συστήματα ταχύτητας και ελέγχου, οδηγώντας σε χαμηλότερες απώλειες.
Σύνοψη
Οι απώλειες στις συνδρομικές γεννήτριες είναι συνήθως μεγαλύτερες από αυτές στους επαγωγικούς μοτέρες για τους ακόλουθους λόγους:
Απώλειες Συστήματος Ενθάρρυνσης: Οι συνδρομικές γεννήτριες απαιτούν ανεξάρτητα συστήματα ενθάρρυνσης, τα οποία αυξάνουν την κατανάλωση ενέργειας.
Απώλειες Κύκλου: Οι συνδρομικές γεννήτριες έχουν υψηλότερη ισχύ μαγνητικών πεδίων και πυκνότητες μαγνητικής ροής, οδηγώντας σε υψηλότερες απώλειες κύκλου.
Απώλειες Χαλκού: Τα στροφίδια των συνδρομικών γεννητριών έχουν υψηλότερη αντίσταση, οδηγώντας σε υψηλότερες απώλειες χαλκού.
Απώλειες Αέρα: Οι συνδρομικές γεννήτριες έχουν μεγαλύτερους ρότορες, οδηγώντας σε υψηλότερες απώλειες αέρα.
Απώλειες Λεπτών: Οι συνδρομικές γεννήτριες έχουν υψηλότερες φορτίες στα λεπτά, οδηγώντας σε υψηλότερες απώλειες από τριβή.
Απώλειες Συστήματος Ψύξης: Οι συνδρομικές γεννήτριες απαιτούν αποτελεσματικά συστήματα ψύξης, τα οποία καταναλώνουν επιπλέον ενέργεια.
Απώλειες Συστήματος Ταχύτητας και Ελέγχου: Οι συνδρομικές γεννήτριες χρειάζονται πολύπλοκα συστήματα ταχύτητας και ελέγχου, τα οποία καταναλώνουν ενέργεια.
