Koje su razloze zašto sinhroni generatori imaju više gubitaka od asinhronih motora?
Iako i sinkroni generatori (Synchronous Generators) i induktivni motori (Induction Motors) rade na principu elektromagnetske indukcije, oni se razlikuju po strukturi i principima rada. Ove razlike dovode do toga da sinkroni generatori obično imaju veće gubitke u poređenju sa induktivnim motorima. Evo detaljnog analize razloga:
1. Gubitci sistema pobude
Sinkroni generator: Sinkroni generatori zahtevaju nezavisan sistem pobude kako bi generisali magnetno polje rotoru. Ovaj sistem obično uključuje pobudnik, rektifikator i povezane kontrolne šeme, koje potroše energiju i doprinose dodatnim gubitcima.
Induktivni motor: Induktivni motori generišu magnetno polje rotoru putem indukcije od magnetnog polja statora, eliminirajući potrebu za nezavisnim sistemom pobude i smanjujući ovaj tip 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 magnetna polja, a materijal jezgra rotoru i statoru mora izdržati veće gustoće magnetnih fluksa.
Induktivni motor: Gubitci jezgra u induktivnim motorima su relativno manji zbog slabijih magnetnih polja i nižih gustoća magnetnih fluksa.
3. Bakarni gubitci
Sinkroni generator: Vitičaste opletkice statora i rotora sinkronih generatora obično su duže i imaju više zavojaka, što dovodi do veće otpornosti i, kao posledica, većih bakarnih gubitaka.
Induktivni motor: Vitičaste opletkice induktivnih motora su tipično kompaktnije sa nižom otpornost, što dovodi do manjih bakarnih gubitaka.
4. Gubitci od vetra
Sinkroni generator: Sinkroni generatori, posebno oni koji se koriste za velikoprometnu proizvodnju električne energije, imaju veće rotore. Gubitci od vetra (takođe poznati kao mehanički gubitci) generisani tokom rotacije su veći.
Induktivni motor: Induktivni motori imaju manje rotore, što dovodi do manjih gubitaka od vetra.
5. Gubitci ležaja
Sinkroni generator: Opterećenje ležaja u sinkronim generatorima je veće, posebno u velikim generatorima, što dovodi do većih gubitaka trenja.
Induktivni motor: Opterećenje ležaja u induktivnim motorima je relativno manje, što dovodi do manjih gubitaka trenja.
6. Gubitci sistema hlađenja
Sinkroni generator: Veliki sinkroni generatori zahtevaju efikasne sisteme hlađenja kako bi se održale sigurne temperature rada. Ovi sistemi hlađenja sami potrošavaju energiju, doprinoseći ukupnim gubitcima.
Induktivni motor: Induktivni motori imaju jednostavnije sisteme hlađenja, što dovodi do manjih gubitaka.
7. Gubitci sistema brzine i kontrole
Sinkroni generator: Sinkroni generatori se tipično koriste u sistemima proizvodnje električne energije i zahtevaju složene sisteme brzine i kontrole kako bi se održao stabilan izlazni frekvencijski napon. Ovi sistemi kontrole potrošavaju energiju.
Induktivni motor: Induktivni motori se tipično koriste za pokretanje mehaničkih opterećenja i imaju jednostavnije sisteme brzine i kontrole, što dovodi do manjih gubitaka.
Zaključak
Gubitci u sinkronim generatorima su opšte veći nego u induktivnim motorima iz sledećih razloga:
Gubitci sistema pobude: Sinkroni generatori zahtevaju nezavisne sisteme pobude, što povećava potrošnju energije.
Gubitci jezgra: Sinkroni generatori imaju jača magnetna polja i gustoće magnetnih fluksa, što dovodi do većih gubitaka jezgra.
Bakarni gubitci: Vitičaste opletkice sinkronih generatora imaju veću otpornost, što dovodi do većih bakarnih gubitaka.
Gubitci od vetra: Sinkroni generatori imaju veće rotore, što dovodi do većih gubitaka od vetra.
Gubitci ležaja: Sinkroni generatori imaju veće opterećenje ležaja, što dovodi do većih gubitaka trenja.
Gubitci sistema hlađenja: Sinkroni generatori zahtevaju efikasne sisteme hlađenja, koji potrošavaju dodatnu energiju.
Gubitci sistema brzine i kontrole: Sinkroni generatori zahtevaju složene sisteme brzine i kontrole, koji potrošavaju energiju.
