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.
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.
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. |
