Unterschied zwischen Synchron- und Induktionsmotor

Hauptunterschied: Synchronmotoren und Induktionsmotoren sind die am häufigsten verwendeten Arten von Wechselstrommotoren. Bei einem synchronen Elektromotor ist die Drehung der Welle mit der Frequenz des Versorgungsstroms synchronisiert. Ein Induktionsmotor ist ein elektrischer Wechselstrommotor, bei dem der elektrische Strom im Rotor durch elektromagnetische Induktion aus dem Magnetfeld der Statorwicklung erzeugt wird.

Synchron- und Induktionsmotoren sind zwei verschiedene Arten von Wechselstrommotoren. Wechselstrommotoren sind ein Elektromotor, der durch einen Wechselstrom (AC) angetrieben wird. Der Wechselstrommotor besteht im Allgemeinen aus zwei Grundteilen: einem stationären Außenstator und einem Innenrotor. Synchronmotoren und Induktionsmotoren sind die am häufigsten verwendeten Arten von Wechselstrommotoren.

Der stationäre Außenstator weist Spulen auf, die mit Wechselstrom versorgt werden. Dies erzeugt dann ein rotierendes Magnetfeld. Der innere Rotor ist an der Abtriebswelle befestigt, die ein zweites rotierendes Magnetfeld erzeugt. Das Rotormagnetfeld kann durch Permanentmagnete, Reluktanz-Ausprägung oder durch Gleichstrom- oder Wechselstromwicklungen erzeugt werden.

Bei einem synchronen Elektromotor ist die Drehung der Welle mit der Frequenz des Versorgungsstroms synchronisiert. Die Rotationsperiode ist genau gleich einer ganzzahligen Anzahl von Wechselstromzyklen. Synchronmotoren enthalten mehrphasige AC-Elektromagnete am Stator des Motors. Diese Elektromagnete erzeugen ein Magnetfeld, das sich mit den Schwingungen des Leitungsstroms zeitlich dreht. Andererseits dreht sich der Rotor mit Permanentmagneten oder Elektromagneten entsprechend dem Statorfeld mit der gleichen Geschwindigkeit. Dies liefert das zweite synchronisierte rotierende Magnetfeld.

Ein Induktionsmotor ist ein elektrischer Wechselstrommotor, bei dem der elektrische Strom im Rotor durch elektromagnetische Induktion aus dem Magnetfeld der Statorwicklung erzeugt wird. Ein Induktionsmotor wird auch als Asynchronmotor bezeichnet. Der Rotor eines Induktionsmotors kann entweder gewickelt oder ein Käfigläufer sein.

Im Gegensatz zu großen Synchronmotoren erfordert ein Induktionsmotor keine mechanische Kommutierung, getrennte Erregung oder Selbsterregung für die vom Stator auf den Rotor übertragene Energie.

Der Hauptunterschied zwischen Synchron- und Induktionsmotoren besteht darin, dass sich der Synchronmotor exakt synchron mit der Netzfrequenz dreht. Außerdem ist der Synchronmotor nicht auf die Strominduktion angewiesen, um das Magnetfeld des Rotors zu erzeugen. Andererseits erfordert der Induktionsmotor einen "Schlupf", um einen Strom in der Rotorwicklung zu induzieren, was bedeutet, dass sich der Rotor etwas langsamer drehen muss als die Wechselstromwechsel.

Vergleich zwischen Synchron- und Induktionsmotor:

Synchronmotor

Induktionsmotor

Beschreibung

Ein elektrischer Synchronmotor ist ein Wechselstrommotor, bei dem im stationären Zustand die Drehung der Welle mit der Frequenz des Versorgungsstroms synchronisiert ist.

Ein Induktions- oder Asynchronmotor ist ein elektrischer Wechselstrommotor, bei dem der elektrische Strom im Rotor, der zur Erzeugung eines Drehmoments benötigt wird, durch elektromagnetische Induktion aus dem Magnetfeld der Statorwicklung erhalten wird.

Enthalten

Mehrphasen-Wechselstrom-Elektromagnete am Stator des Motors

Synchrone Geschwindigkeit

Betrieb bei RPM = 120f / p

Betrieb mit weniger als synchroner Geschwindigkeit (RPM = 120f / p - Schlupf)

Gleichstromanregung

Synchronmotoren erfordern eine Gleichstromerregung für die Rotorwicklungen

Induktionsmotoren benötigen keine DC-Erregung für die Rotorwicklungen

Gleichstromquelle

Synchronmotoren benötigen eine Gleichstromquelle für die Rotorerregung.

Induktionsmotoren benötigen für die Rotorerregung keine Gleichstromquelle.

Rotoranregung

Synchronmotoren benötigen Schleifringe und Bürsten, um die Rotorerregung zu liefern.

Induktionsmotoren benötigen keine Schleifringe, aber einige Induktionsmotoren haben sie für sanftes Anfahren oder Drehzahlregelung.

Rotorwicklungen

Synchronmotoren erfordern Rotorwicklungen

Induktionsmotoren werden meistens mit Leitungsstäben im Rotor konstruiert, die an den Enden zu einem "Käfig" zusammengeschlossen sind.

Startmechanismus

Synchronmotoren erfordern zusätzlich zum Betriebsmodus einen Startmechanismus, der wirksam wird, sobald sie die Synchrondrehzahl erreichen.

Dreiphaseninduktionsmotoren können durch einfaches Anlegen von Energie starten, Einphasenmotoren erfordern jedoch eine zusätzliche Startschaltung.

Leistungsfaktor

Der Leistungsfaktor eines Synchronmotors kann nachlaufend, einseitig oder voreilend eingestellt werden

Induktionsmotoren müssen immer mit einem nachlaufenden Leistungsfaktor arbeiten.

Effizienz

Synchronmotoren sind im Allgemeinen effizienter als Induktionsmotoren.

Induktionsmotoren sind im Allgemeinen weniger effizient als Synchronmotoren.

Unterhose

Synchronmotoren können mit Permanentmagneten im Rotor aufgebaut werden, wodurch Schleifringe, Rotorwicklungen, Gleichstrom-Erregungssystem und die Einstellung des Leistungsfaktors entfallen.

Induktionsmotoren enthalten Schlupf.

Größe

Synchronmotoren werden normalerweise nur gebaut, wenn sie aufgrund ihrer Kosten und Komplexität größer als etwa 1000 PS (750 kW) sind. Permanentmagnet-Synchronmotoren und elektronisch gesteuerte Permanent-Synchronmotoren, sogenannte bürstenlose Gleichstrommotoren, sind jedoch in kleineren Größen erhältlich.

Kleinere Induktionsmotoren werden üblicherweise in Haushaltsanwendungen gebaut.

Benutzt in

Timing-Anwendungen wie Synchronuhren, Timer in Geräten, Tonbandgeräten und Präzisionsservomechanismen

Dreiphasige Asynchronmotoren mit Käfigläufer sind in industriellen Antrieben weit verbreitet, da sie robust, zuverlässig und wirtschaftlich sind. Einphasen-Induktionsmotoren werden häufig für kleinere Lasten wie Haushaltsgeräte wie Lüfter eingesetzt.

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