Koji su razlozi zašto sinhroni generatori imaju više gubitaka od indukcijskih motora

Iako i sinkroni generatori (Synchronous Generators) i indukcijski motori (Induction Motors) rade na principu elektromagnetske indukcije, razlikuju se u strukturi i načinu rada. Ove razlike rezultiraju s većim gubitcima kod sinkronih generatora u usporedbi s indukcijskim motorima. Evo detaljne analize razloga:

1. Gubitci u sustavu za bužovanje

• Sinkroni generator: Sinkroni generatori zahtijevaju neovisni sustav za bužovanje kako bi generirali magnetsko polje rotora. Taj sustav obično uključuje buživač, rektifikator i povezane kontrolne šarže, koje troše energiju i doprinose dodatnim gubitcima.

• Indukcijski motor: Indukcijski motori generiraju magnetsko polje rotora putem indukcije iz magnetskog polja statora, eliminirajući potrebu za neovisnim sustavom za bužovanje i time smanjujući ove vrste gubitaka.

2. Gubitci jezgra

• Sinkroni generator: Gubitci jezgra (uključujući gubitke histerese i vrtložnih struja) u sinkronim generatorima su obično veći. To je zato što sinkroni generatori imaju jača magnetska polja, a materijali jezgra i rotora i statora moraju podnijeti veće gustoće magnetskog toka.

• Indukcijski motor: Gubitci jezgra u indukcijskim motorima su relativno manji zbog slabijih magnetskih polja i nižih gustoća magnetskog toka.

3. Gubitci bakra

• Sinkroni generator: Viteze statora i rotora sinkronih generatora obično su duži i imaju više zavojnica, što rezultira većim otporom i, kao posljedica, većim gubitcima bakra.

• Indukcijski motor: Viteze indukcijskih motora obično su kompaktniji s nižim otporom, što dovodi do nižih gubitaka bakra.

4. Gubitci od vjetra

• Sinkroni generator: Sinkroni generatori, posebno oni koristeni za velikomasku proizvodnju električne energije, imaju veće rotore. Gubitci od vjetra (poznati i kao mehanički gubitci) generirani tijekom rotacije su veći.

• Indukcijski motor: Indukcijski motori imaju manje rotore, što rezultira nižim gubitcima od vjetra.

5. Gubitci ložišta

• Sinkroni generator: Opterećenje ložišta u sinkronim generatorima je veće, posebno u velikim generatorima, što dovodi do većih gubitaka trenja.

• Indukcijski motor: Opterećenje ložišta u indukcijskim motorima je relativno manje, što dovodi do nižih gubitaka trenja.

6. Gubitci hlađećeg sustava

• Sinkroni generator: Veliki sinkroni generatori zahtijevaju učinkovite hlađeće sustave kako bi održali sigurne radne temperature. Ti hlađeći sustavi sami troše energiju, što dodaje ukupnim gubitcima.

• Indukcijski motor: Indukcijski motori imaju jednostavnije hlađeće sustave, što dovodi do nižih gubitaka.

7. Gubitci brzine i sustava upravljanja

• Sinkroni generator: Sinkroni generatori obično se koriste u sistemima proizvodnje električne energije i zahtijevaju složene sustave brzine i upravljanja kako bi održali stabilnu frekvenciju i napon izlaza. Ovi sustavi upravljanja troše energiju.

• Indukcijski motor: Indukcijski motori obično se koriste za pogon mehaničkih opterećenja i imaju jednostavnije sustave brzine i upravljanja, što dovodi do nižih gubitaka.

Sažetak

Gubitci u sinkronim generatorima općenito su veći od gubitaka u indukcijskim motorima iz sljedećih razloga:

• Gubitci u sustavu za bužovanje: Sinkroni generatori zahtijevaju neovisne sustave za bužovanje, što povećava potrošnju energije.

• Gubitci jezgra: Sinkroni generatori imaju jača magnetska polja i gustoće magnetskog toka, što dovodi do većih gubitaka jezgra.

• Gubitci bakra: Viteze sinkronih generatora imaju veći otpor, što dovodi do većih gubitaka bakra.

• Gubitci od vjetra: Sinkroni generatori imaju veće rotore, što dovodi do većih gubitaka od vjetra.

• Gubitci ložišta: Sinkroni generatori imaju veće opterećenje ložišta, što dovodi do većih gubitaka trenja.

• Gubitci hlađećeg sustava: Sinkroni generatori zahtijevaju učinkovite hlađeće sustave, koji troše dodatnu energiju.

• Gubitci brzine i sustava upravljanja: Sinkroni generatori zahtijevaju složene sustave brzine i upravljanja, koji troše energiju.