Que son as razóns polas que os xeradores síncronos teñen máis perdas que os motores de indución

Aínda que xeradores síncronos (Synchronous Generators) e motores de indución (Induction Motors) funcionen baseándose no principio da indución electromagnética, diferencíanse na estrutura e nos principios de funcionamento. Estas diferenzas resultan en que os xeradores síncronos teñan xeralmente maiores perdas comparados cos motores de indución. Aquí está unha análise detallada das razóns:

1. Perdas do Sistema de Excitación

• Xerador Síncrono: Os xeradores síncronos requiren un sistema de excitación independente para xerar o campo magnético do rotor. Este sistema inclúe xeralmente un excitador, un rectificador e circuitos de control relacionados, que consumen enerxía e contribúen a perdas adicionais.

• Motor de Indución: Os motores de indución xeran o campo magnético do rotor a través da indución polo campo magnético do estator, eliminando a necesidade dun sistema de excitación independente e así reducindo este tipo de perda.

2. Perdas Núcleo

• Xerador Síncrono: As perdas do núcleo (incluíndo as perdas de histerese e de corrente de Foucault) nos xeradores síncronos son xeralmente maiores. Isto é debido a que os xeradores síncronos teñen campos magnéticos máis fortes e os materiais do núcleo tanto do rotor como do estator deben soportar densidades de fluxo magnético superiores.

• Motor de Indución: As perdas do núcleo nos motores de indución son relativamente menores debido a campos magnéticos máis débiles e densidades de fluxo magnético inferiores.

3. Perdas de Cobre

• Xerador Síncrono: As bobinas do estator e do rotor dos xeradores síncronos son xeralmente máis longas e teñen máis espiras, resultando en resistencias superiores e, consecuentemente, en perdas de cobre maiores.

• Motor de Indución: As bobinas dos motores de indución son xeralmente máis compactas con resistencias inferiores, levando a perdas de cobre menores.

4. Perdas de Ventilación

• Xerador Síncrono: Os xeradores síncronos, especialmente aqueles utilizados para xeración de enerxía a gran escala, teñen rotores maiores. As perdas de ventilación (tamén coñecidas como perdas mecánicas) xeradas durante a rotación son maiores.

• Motor de Indución: Os motores de indución teñen rotores máis pequenos, resultando en perdas de ventilación menores.

5. Perdas de Coxinetes

• Xerador Síncrono: As cargas sobre os coxinetes nos xeradores síncronos son maiores, especialmente en xeradores grandes, levando a perdas de fricción superiores.

• Motor de Indución: As cargas sobre os coxinetes nos motores de indución son relativamente menores, resultando en perdas de fricción menores.

6. Perdas do Sistema de Refrixeración

• Xerador Síncrono: Os xeradores síncronos a gran escala requiren sistemas de refrixeración eficientes para manter temperaturas de funcionamento seguras. Estes sistemas de refrixeración consúmen enerxía, engadindo a perdas totais.

• Motor de Indución: Os motores de indución teñen sistemas de refrixeración máis simples, resultando en perdas menores.

7. Perdas do Sistema de Velocidade e Control

• Xerador Síncrono: Os xeradores síncronos utilizanse xeralmente en sistemas de xeración de enerxía e requiren sistemas de velocidade e control complexos para manter unha frecuencia e tensión de saída estable. Estes sistemas de control consúmen enerxía.

• Motor de Indución: Os motores de indución utilizanse xeralmente para impulsar cargas mecánicas e teñen sistemas de velocidade e control máis simples, resultando en perdas menores.

Resumo

As perdas nos xeradores síncronos son xeralmente maiores que nas motores de indución polas seguintes razóns:

• Perdas do Sistema de Excitación: Os xeradores síncronos requiren sistemas de excitación independentes, que aumentan o consumo de enerxía.

• Perdas Núcleo: Os xeradores síncronos teñen intensidades de campo magnético e densidades de fluxo magnético superiores, levando a perdas de núcleo maiores.

• Perdas de Cobre: As bobinas dos xeradores síncronos teñen resistencias superiores, resultando en perdas de cobre maiores.

• Perdas de Ventilación: Os xeradores síncronos teñen rotores maiores, levando a perdas de ventilación superiores.

• Perdas de Coxinetes: Os xeradores síncronos teñen cargas de coxinetes superiores, resultando en perdas de fricción maiores.

• Perdas do Sistema de Refrixeración: Os xeradores síncronos requiren sistemas de refrixeración eficientes, que consumen enerxía adicional.

• Perdas do Sistema de Velocidade e Control: Os xeradores síncronos precisan sistemas de velocidade e control complexos, que consumen enerxía.