Asynkronmotor vs synkronmotor

[Villfaren]

Kan noen være så snill å forklare meg forskjellen på disse ? 

 

Eg vet at asynkronmotor går tregere, og at den lager sitt eget magnetfelt. 

 

Eg vet at synkronmotoren følger hastigheten på nettet, men at denne får tilført likestrøm for å lage magnetfelt. 

 

Det eg trenger hjelp til er å formulere meg i forhold til spm, Forskjell mellom asynkron og synkronmotor. 

 

Takk for eventuell hjelp!

[Scientia3]

Står forklart om det i denne tråden 

 

https://www.diskusjon.no/index.php?showtopic=1440732

[Villfaren]

Tusen takk for svar.

Men føler svaret mitt blir veldig tynt.

Og selv om eg vet forskjellen så forstår eg ikkje hvorfor det er sånn, og hvorfor de bygger begge typene.

 

Får prøve å Google litt mer.

[Scientia3]

Gjerne se noen videoer fra youtube som forklarer prinsippet på begge! Å få se det praktiske ved det teoretiske hjelper mye med å forstå forskjellen.

[Villfaren]

Takk for tips

[Twinflower]

Det finnes to typer synkronmaskiner: De med elektromagneter i rotor og de med permanentmagneter på rotor.

 

Sistnevnte har, som det ligger i ordet, et gitt magnetfelt som ikke kan reguleres. Når man setter et roterende magnetfelt på stator (altså trefaset spenning), så vil rotoren følge etter i samme fart. Ved lastforandring vil rotor endre posisjon i forhold til stator, men de holder fremdeles samme fart.

 

En synkronmotor med elektromagneter på rotor er mest brukt som generator. En egen spenningsregulator tilfører DC til disse magnetene for å sette opp magnetfeltet, og regulerer dette etter behov.

 

En asynkronmaskin induserer magnetfeltet inn på rotor. Når et magnetfelt roterer i stator vil dette "føles" av rotoren som svarer med å indusere en spenning. Denne spenningen oppstår i rotorstavene som er kortsluttet i hver ende vha en ring. Strømmen går i dette "buret" og setter opp et magnetfelt som prøver å jage etter statorfeltet.

 

Merk at det *må* være en hastighetsforskjell mellom stator og rotor i asynkronmaskiner for at det skal bli indusert spenning på rotor. Dette er fordi spenning kun kan bli indusert når en leder (rotorstaven) oppfatter et varierende magnetfelt. Hvis rotor og stator hadde rotert like fort ville rotor ikke følt at magnetfeltet varierer og indusert spenning hadde blitt 0.

 

Dette var litt kort forklart, men om du har noen litt mer konkrete spørsmål om virkemåten skal jeg gjøre mitt ytterste for at du skal forstå det

[Villfaren]

Det finnes to typer synkronmaskiner: De med elektromagneter i rotor og de med permanentmagneter på rotor.

 

Sistnevnte har, som det ligger i ordet, et gitt magnetfelt som ikke kan reguleres. Når man setter et roterende magnetfelt på stator (altså trefaset spenning), så vil rotoren følge etter i samme fart. Ved lastforandring vil rotor endre posisjon i forhold til stator, men de holder fremdeles samme fart.

 

En synkronmotor med elektromagneter på rotor er mest brukt som generator. En egen spenningsregulator tilfører DC til disse magnetene for å sette opp magnetfeltet, og regulerer dette etter behov.

 

En asynkronmaskin induserer magnetfeltet inn på rotor. Når et magnetfelt roterer i stator vil dette "føles" av rotoren som svarer med å indusere en spenning. Denne spenningen oppstår i rotorstavene som er kortsluttet i hver ende vha en ring. Strømmen går i dette "buret" og setter opp et magnetfelt som prøver å jage etter statorfeltet.

 

Merk at det *må* være en hastighetsforskjell mellom stator og rotor i asynkronmaskiner for at det skal bli indusert spenning på rotor. Dette er fordi spenning kun kan bli indusert når en leder (rotorstaven) oppfatter et varierende magnetfelt. Hvis rotor og stator hadde rotert like fort ville rotor ikke følt at magnetfeltet varierer og indusert spenning hadde blitt 0.

 

Dette var litt kort forklart, men om du har noen litt mer konkrete spørsmål om virkemåten skal jeg gjøre mitt ytterste for at du skal forstå det

tusen takk for svar!

 

En ting bare, du skrev

 

"En asynkronmaskin induserer magnetfeltet inn på rotor. Når et magnetfelt roterer i stator vil dette "føles" av rotoren som svarer med å indusere en spenning. "

 

Hva betyr dette? Tilsettes det spenning slik at den lager ett magnerfelt, og at rotor dermed begynner å gå rundt?

[Twinflower]

 

Det finnes to typer synkronmaskiner: De med elektromagneter i rotor og de med permanentmagneter på rotor.

 

Sistnevnte har, som det ligger i ordet, et gitt magnetfelt som ikke kan reguleres. Når man setter et roterende magnetfelt på stator (altså trefaset spenning), så vil rotoren følge etter i samme fart. Ved lastforandring vil rotor endre posisjon i forhold til stator, men de holder fremdeles samme fart.

 

En synkronmotor med elektromagneter på rotor er mest brukt som generator. En egen spenningsregulator tilfører DC til disse magnetene for å sette opp magnetfeltet, og regulerer dette etter behov.

 

En asynkronmaskin induserer magnetfeltet inn på rotor. Når et magnetfelt roterer i stator vil dette "føles" av rotoren som svarer med å indusere en spenning. Denne spenningen oppstår i rotorstavene som er kortsluttet i hver ende vha en ring. Strømmen går i dette "buret" og setter opp et magnetfelt som prøver å jage etter statorfeltet.

 

Merk at det *må* være en hastighetsforskjell mellom stator og rotor i asynkronmaskiner for at det skal bli indusert spenning på rotor. Dette er fordi spenning kun kan bli indusert når en leder (rotorstaven) oppfatter et varierende magnetfelt. Hvis rotor og stator hadde rotert like fort ville rotor ikke følt at magnetfeltet varierer og indusert spenning hadde blitt 0.

 

Dette var litt kort forklart, men om du har noen litt mer konkrete spørsmål om virkemåten skal jeg gjøre mitt ytterste for at du skal forstå det

tusen takk for svar!

 

En ting bare, du skrev

 

"En asynkronmaskin induserer magnetfeltet inn på rotor. Når et magnetfelt roterer i stator vil dette "føles" av rotoren som svarer med å indusere en spenning. "

 

Hva betyr dette? Tilsettes det spenning slik at den lager ett magnerfelt, og at rotor dermed begynner å gå rundt?

 

 

 

Fint du kommer med oppfølgingsspørsmål! Det er slik man lærer best

 

Jeg skal ta et steg tilbake og forklare deg noe om induksjon.

Litt kortfattet så vil en leder som føler et varierende magnetfelt få en spenning indusert i seg.

 

I all enkelhet, hvis du holder en liten ledningsbit i hånden og tar en vanlig magnet og flytter den frem og tilbake i nærheten av lederen så oppstår det en spenning i den. Det er faktisk slik alle generatorer, trafoer og elektriske maskiner opererer.

 

Under er en video som viser prinsippet (merk at han har snurret lederen rundt en jernstang for å maksimere effekten):

 

 

Så tilbake til asynkronmaskinen vår. Først skal jeg vise deg hvordan rotor ser ut og hvordan rotor-barene ligger inne i rotor:

http://www.nidec.com/en-NA/technology/motor/basic/00026/~/media/nidec-com/en-global/technology/motor/basic/00026/img_basic_00026_02

 

Det er de som er merket "conduction bar" som blir lederene som altså induserer spenning.

Ettersom de er kortsluttet i hver ende vil den induserte spenningen skape en strøm som sirkulerer inne i dette "buret".

Denne strømmen lager et nytt magnetfelt slik at det er to magnetfelt i motoren. Et fra stator som har synkron hastighet (f.eks 50 hz), og et fra rotor som går litt saktere.

 

 

Nå.. Det som er så inderlig kult med asynkronmaskinen er at den er selv-regulerende.

Hvor mye kraft den leverer er gitt av hvor mye saktere den går i forhold til stator fordi den induserte spenningen på rotorbarene er direkte proporsjonal med hvor mye saktere den går.

 

Eksempel 1:

Motoren har null last (kun litt friksjon fra lagere og litt motstand fra viften som henger bakerst på rotor (ikke vist på bildet over)):

Statorhastighet: 100%

Rotorhastighet: 99.9 % (ca).

Ettersom hastighetsforskjellen er svært lav, vil rotor også føle et veldig svakt skiftende magnetfelt. Dette gir en liten strøm og dermed lite moment. Husk at moment er kraften til rotor og at denne alltid henger sammen med strømmen.

 

Eksempel 2:

Motoren får et plutselig lastpådrag (f.eks en kran som heiser en wire som er festet til noe tungt. Når wiren strammer seg og lasten skal løftes opp fra bakken kommer lastpådraget).

Statorhastighet: 100% (som alltid)

Rotorhastighet: Nå vil rotorhastigheten droppe umiddelbart. Når hastigheten synker i forhold til stator, vil magnetfeltet forandre seg fortere sett fra rotor. Dette fører til høyere indusert spenning og dermed høyere indusert strøm. Momentet øker altså helt til motoren oppnår en ny likevekt og sakkingen opphører.

Rotorhastigheten er nå kanskje 98% og den trekker mye mer strøm fra nettet.

 

 

 

Under er en figur som viser hvordan magnetfeltet i stator roterer mens de tre fasene endrer amplitude (styrke):

http://www.ece.umn.edu/users/riaz/animations/spacevectors.html

(fikk ikke lov til å putte GIF-animasjonen i innlegget mitt)

 

 

 

Legg merke til at A-fasen (rød) kun går langs én akse, men den er både positiv og negativ. Dette er en sinuskurve som er visualisert som en pil.

Det samme med e to andre fasene. Du ser at de har 120 grader avstand fra hverandre. Akkurat som trefasen du setter på maskinen.

 

Den siste pilen, den svarte, den er summen av alle pilene. Dette viser veldig godt hvordan man får et roterende magnetfelt.

[Villfaren]

Nydelig!
Får se litt mer på det i løpet av dagen :-)

 

Oppfølgings spm:

 

Du skrev: 

Sistnevnte har, som det ligger i ordet, et gitt magnetfelt som ikke kan reguleres. Når man setter et roterende magnetfelt på stator (altså trefaset spenning), så vil rotoren følge etter i samme fart. Ved lastforandring vil rotor endre posisjon i forhold til stator, men de holder fremdeles samme fart.

 

Hvordan gjør den dette ? hvorfor dette den ikkje i turtall ? Og hvordan endrer den posisjon om den ikkje har foradret i turtallet ?

 

 

 

 

Endret 27. desember 2015 av Villfaren