למה מגנוטים סינכרוניים יש יותר איבודים מאשר מנועים אינדוקטיביים
למרות שהגנרטורים הסינכרוניים (Synchronous Generators) והמנועים ההדדיים (Induction Motors) פועלים על בסיס עקרון האינדוקציה האלקטרומגנטית, הם שונים במבנה ובעקרונות העבודה שלהם. ההבדלים הללו גורמים לגנרטורים סינכרוניים להראות בדרך כלל איבודים גבוהים יותר בהשוואה למכוניות הדדיות. הנה ניתוח מפורט של הסיבות:
1. איבודי מערכת ההשראה
גנרטור סינכרוני: גנרטורים סינכרוניים דורשים מערכת השראה עצמאית כדי לייצר את שדה המגנטי של הרוטור. מערכת זו כוללת בדרך כלל מגבר, מלבין ומגברי שליטה הקשורים, המאכלסים אנרגיה ותרוממים לאיבודים נוספים.
מנוע הדדי: מנועי הדדיים מייצרים את שדה המגנטי של הרוטור באמצעות אינדוקציה מהשדה המגנטי של הסטטור, מה שמאלץ את הצורך במערכת השראה עצמאית ומצמצם את סוג האיבוד הזה.
2. איבודי ליבה
גנרטור סינכרוני: איבודי הליבה (כולל איבודי היסטרזה ואיבודי תרמיות) בגנרטורים סינכרוניים הם בדרך כלל גבוהים יותר. זה מכיוון שלגנרטורים סינכרוניים יש שדות מגנטיים חזקים יותר והחומרים של הליבה הן של הרוטור והן של הסטטור חייבים לעמוד בעוצמות מגנטיות גבוהות יותר.
מנוע הדדי: איבודי הליבה במנועי הדדיים נמוכים באופן יחסי בשל שדות מגנטיים חלשים יותר ועוצמות מגנטיות נמוכות יותר.
3. איבודי נחושת
גנרטור סינכרוני: הסיבובים של הסטטור והרוטור בגנרטורים סינכרוניים הם בדרך כלל ארוכים יותר ויש להם יותר מסלולים, מה שמביא לתנגדות גבוהה יותר ולפיכך לאיבודים גבוהים יותר בנחושת.
מנוע הדדי: הסיבובים של מנועי הדדיים הם בדרך כלל קומפקטיים יותר עם התנגדות נמוכה, מה שמביא לאיבודים נמוכים יותר בנחושת.
4. איבודי רוח
גנרטור סינכרוני: גנרטורים סינכרוניים, במיוחד אלה המשמשים לייצור חשמל גדול, יש להם רוטורים גדולים. איבודי הרוח (ידועים גם כאיבודי מכניים) שנוצרים במהלך הסיבוב הם גבוהים יותר.
מנוע הדדי: מנועי הדדיים יש להם רוטורים קטנים יותר, מה שמביא לאיבודי רוח נמוכים יותר.
5. איבודי משענות
גנרטור סינכרוני: העמסות המשענות בגנרטורים סינכרוניים גבוהות, במיוחד בגנרטורים גדולים, מה שמביא לאיבודים גבוהים יותר עקב חיכוך.
מנוע הדדי: העמסות המשענות במנועי הדדיים נמוכות באופן יחסי, מה שמביא לאיבודים נמוכים יותר עקב חיכוך.
6. איבודי מערכת הקירור
גנרטור סינכרוני: גנרטורים סינכרוניים גדולים דורשים מערכות קירור יעילות כדי לשמור על טמפרטורות פעולה בטוחות. מערכות הקירור עצמן אוכלסות אנרגיה, מה שמוסיף לאיבודים הכלליים.
מנוע הדדי: מנועי הדדיים יש להם מערכות קירור פשוטות יותר, מה שמביא לאיבודים נמוכים יותר.
7. איבודי מערכת המהירות והבקרה
גנרטור סינכרוני: גנרטורים סינכרוניים משמשים בדרך כלל במערכות ייצור חשמל ודורשים מערכות מהירות ובקרה מורכבות כדי לשמור על תדר יציאה יציב ומתח יציב. מערכות הבקרה האלו אוכלסות אנרגיה.
מנוע הדדי: מנועי הדדיים משמשים בדרך כלל לנהיגה בeloads מכניים ויש להם מערכות מהירות ובקרה פשוטות יותר, מה שמביא לאיבודים נמוכים יותר.
סיכום
האיבודים בגנרטורים סינכרוניים הם בדרך כלל גבוהים יותר מאשר במנועי הדדיים בשל הסיבות הבאות:
איבודי מערכת ההשראה: גנרטורים סינכרוניים דורשים מערכות השראה עצמאיות, המעלות את צריכת האנרגיה.
איבודי ליבה: גנרטורים סינכרוניים יש להם עוצמות שדות מגנטיים גבוהות יותר ועוצמות מגנטיות גבוהות יותר, מה שמביא לאיבודי ליבה גבוהים יותר.
איבודי נחושת: הסיבובים של הגנרטורים הסינכרוניים יש להם התנגדות גבוהה יותר, מה שמביא לאיבודי נחושת גבוהים יותר.
איבודי רוח: גנרטורים סינכרוניים יש להם רוטורים גדולים יותר, מה שמביא לאיבודי רוח גבוהים יותר.
איבודי משענות: גנרטורים סינכרוניים יש להם עומס משענות גבוה יותר, מה שמביא לאיבודים גבוהים יותר עקב חיכוך.
איבודי מערכת הקירור: גנרטורים סינכרוניים דורשים מערכות קירור יעילות, המאכלסות אנרגיה נוספת.
איבודי מערכת המהירות והבקרה: גנרטורים סינכרוניים צריכים מערכות מהירות ובקרה מורכבות, המאכלסות אנרגיה.
