Hva er grunnene til at synkronmotorer har flere tap enn induksjonsmotorer
Selv om både synkronmaskiner (Synchronous Generators) og induksjonsmotorer (Induction Motors) fungerer basert på prinsippet om elektromagnetisk induksjon, har de forskjellig struktur og arbeidsprinsipper. Disse forskjellene fører til at synkronmaskiner typisk har høyere tap sammenlignet med induksjonsmotorer. Her er en detaljert analyse av grunnene:
1. Tap i oppladningsystemet
Synkronmaskin: Synkronmaskiner krever et uavhengig oppladningsystem for å generere rotorfeltet. Dette systemet inkluderer vanligvis en opplyser, en rektifiserer og relaterte kontrollkretser, som forbruker energi og bidrar til ekstra tap.
Induksjonsmotor: Induksjonsmotorer genererer rotorfeltet gjennom induksjon fra statorfeltet, noe som eliminerer behovet for et uavhengig oppladningsystem og dermed reduserer dette type tap.
2. Kjerntap
Synkronmaskin: Kjerntap (inkludert hysteresetap og vriktap) i synkronmaskiner er typisk høyere. Dette skyldes at synkronmaskiner har sterke magnetfelt, og kjerne materialene i både rotor og stator må tåle høyere magnetiske fluksdensiteter.
Induksjonsmotor: Kjerntap i induksjonsmotorer er relativt lavere på grunn av svakere magnetfelt og lavere magnetiske fluksdensiteter.
3. Kobbertap
Synkronmaskin: Stator- og rotorvindingene i synkronmaskiner er vanligvis lengre og har flere spoler, noe som resulterer i høyere motstand og dermed høyere kobbertap.
Induksjonsmotor: Vindingene i induksjonsmotorer er vanligvis mer kompakte med lavere motstand, noe som fører til lavere kobbertap.
4. Luftmotstandstap
Synkronmaskin: Synkronmaskiner, spesielt de brukt for store kraftproduksjon, har større rotorer. Luftmotstandstap (også kjent som mekaniske tap) generert under rotasjon er høyere.
Induksjonsmotor: Induksjonsmotorer har mindre rotorer, noe som fører til lavere luftmotstandstap.
5. Lagerfriktionstap
Synkronmaskin: Lasten på lager i synkronmaskiner er høyere, spesielt i store generatorer, noe som fører til høyere friktionstap.
Induksjonsmotor: Lasten på lager i induksjonsmotorer er relativt mindre, noe som fører til lavere friktionstap.
6. Kølesystemtap
Synkronmaskin: Store synkronmaskiner krever effektive kølesystemer for å opprettholde sikre driftstemperaturer. Disse kølesystemene forbruker selv energi, noe som øker totale tap.
Induksjonsmotor: Induksjonsmotorer har enklere kølesystemer, noe som fører til lavere tap.
7. Tap i hastighets- og kontrollsystemer
Synkronmaskin: Synkronmaskiner brukes typisk i kraftproduksjonssystemer og krever komplekse hastighets- og kontrollsystemer for å opprettholde stabil utdatafrekvens og -spenning. Disse kontrollsystemene forbruker energi.
Induksjonsmotor: Induksjonsmotorer brukes typisk for å drive mekaniske belastninger og har enklere hastighets- og kontrollsystemer, noe som fører til lavere tap.
Sammenfattende
Tapene i synkronmaskiner er generelt større enn i induksjonsmotorer av følgende grunner:
Tap i oppladningsystemet: Synkronmaskiner krever uavhengige oppladningsystemer, noe som øker energiforbruket.
Kjerntap: Synkronmaskiner har høyere magnetfeltstyrke og magnetiske fluksdensiteter, noe som fører til høyere kjerntap.
Kobbertap: Vindingene i synkronmaskiner har høyere motstand, noe som fører til høyere kobbertap.
Luftmotstandstap: Synkronmaskiner har større rotorer, noe som fører til høyere luftmotstandstap.
Lagerfriktionstap: Synkronmaskiner har høyere last på lager, noe som fører til høyere friktionstap.
Kølesystemtap: Synkronmaskiner krever effektive kølesystemer, noe som forbruker ekstra energi.
Tap i hastighets- og kontrollsystemer: Synkronmaskiner trenger komplekse hastighets- og kontrollsystemer, noe som forbruker energi.
