Jaký je rozdíl mezi synchronním a asynchronním elektromotorem?

Mnoho majitelů elektromobilů zná zásadní rozdíl mezi elektromotorem a benzinovým motorem. Ale ne každý ví o dvou hlavních typech elektromotorů – synchronních a asynchronních. Řekneme vám, jak fungují, čím se liší a jaké mají výhody a nevýhody.

Synchronní elektromotor: zařízení, výhody, nevýhody

Princip činnosti synchronního elektromotoru byl vynalezen již v 19. století. Lze je nalézt ve ventilátorech, čerpadlech, kompresorech a dalších předmětech pro domácnost. A samozřejmě na palubě elektromobilů.

Synchronní elektromotory fungují podle zákonů magnetismu díky odpuzování stejnojmenných pólů. Uvnitř elektromotoru je statická a pohyblivá část, které se vzájemně odpuzují. Statická část se nazývá „stator“. Prochází jím elektrický obvod, který vytváří napětí. Elektřina zase vytváří magnetické pole.

Rotující část se nazývá „rotor“. Je pokryta vinutím a je permanentním magnetem. Když statorem proudí elektřina, magnetické pole statoru se začne měnit a roztočí rotor. Čím rychleji se mění magnetické pole, tím vyšší je rychlost otáčení.

Hlavní předností synchronních motorů je vysoká spolehlivost díky absenci tření v jeho vnitřní části. Dalším plusem je vysoká účinnost a stabilní rychlost otáčení. Synchronní elektromotor se může točit dlouhou dobu stejnou rychlostí bez následků. Mezi nevýhody patří vysoká spotřeba energie a složitější konstrukce.

Synchronní elektromotory se používají ve vozech prémiových značek. Jsou instalovány na palubě Zeekr 001, HiPhi X, Li Auto L9.

Asynchronní elektromotor: zařízení, výhody, nevýhody

Stejně jako jeho synchronní protějšek byl i asynchronní elektromotor vyvinut v 19. století. Jeho konstrukce obsahuje také stator a rotor. Ale jeho hlavní rozdíl od synchronního motoru je v tom, že nejen stator vytváří měnící se magnetické pole, ale také rotor. V důsledku toho je točivý moment motoru generován současně jak statorem, tak rotorem. V tomto případě je rotor vždy pomalejší než stator, proto je dosaženo asynchronnosti.

U asynchronního motoru, stejně jako u synchronního, nedochází k žádnému fyzickému kontaktu mezi součástmi. Proto jsou docela odolné a nepodléhají opotřebení. Kromě toho jsou takové motory levnější na výrobu než jejich synchronní protějšky. Nevýhodou asynchronních motorů je nutnost přesného ladění a tepelné ztráty.

Výhradně asynchronní elektromotory lze často nalézt na městských autech a běžných autech. Takové elektromotory používají Wuling Hongguang Mini EV, Chery QQ Ice Cream a Lingbox Mini.

Synchronní motory jsou stabilnější, mají vyšší účinnost a snadněji se nastavují. Asynchronní jsou levnější na výrobu a ekonomičtější. Který motor je lepší? Některé automobilky raději nevybírají, ale montují do elektromobilů oba typy motorů. Takže u XPeng G9 je zadní elektromotor synchronní a přední je asynchronní. NIO také využívá oba typy elektromotorů. A přesto zástupci prémiových značek častěji používají výhradně synchronní motory.

Jakékoli z elektrických vozidel a hybridů dostupných na čínském trhu lze objednat v showroomech Electrocars v Čeljabinsku a Jekatěrinburgu. Poskytujeme záruku na elektromobily značek Li Auto, Zeekr, Neta, RISING a Avatr. Spolu s vysněným elektromobilem si v našich showroomech můžete pořídit domácí nabíjecí stanici od světového výrobce Star Charge. Naše aktualizace můžete sledovat na sociálních sítích Telegram, Yandex Zen, YouTube a VKontakte. Najdete nás na:

– Čeljabinsk, st. Svobody, 91, budova 1 A; +7 351 750 7750

— Jekatěrinburg, sv. Mamin-Sibiryaka, 140; +7 (343) 328-10-10

Asynchronní motory jsou motory, u kterých je při provozu pod zatížením pozorován jev skluzu, to znamená „zpoždění“ v rotaci rotoru od rotace magnetického pole statoru. Jinými slovy, rotace rotoru neprobíhá synchronně s rotací magnetizace statoru, ale asynchronně vzhledem k tomuto pohybu. Proto se tyto druhy motorů nazývají asynchronní (nesynchronní) motory.

Ve většině případů, když vyslovíte frázi „indukční motor“, mají na mysli bezkomutátorový střídavý motor. Velikost skluzu asynchronního motoru se může lišit v závislosti na zatížení, stejně jako na výkonových parametrech a způsobu řízení proudů statorového vinutí.

Pokud máme co do činění s konvenčním střídavým motorem, jako je AIR712A, pak s rychlostí otáčení synchronního magnetického pole 3000 ot./min, za podmínek jmenovitého mechanického zatížení hřídele 750 wattů, budeme mít skutečnou rychlost otáčení 2840 ot./min. což znamená, že hodnota skluzu bude 0,053.

To je u asynchronního motoru normální. A na referenčním štítku neuvidíme kulaté počty otáček jako 3000 nebo 1500, místo toho tam bude uvedeno 2730 nebo 1325. Místo 1000 může být napsáno například 860, přestože se magnetické pole otáčí při frekvenci 1000 otáček za minutu, jak by tomu mělo být u elektrického stroje se 3 páry magnetických pólů, určeného pro napájení střídavým proudem o frekvenci 50 Hz.

Pokud jde o stejnosměrné motory, ve většině případů se jedná o to, co se nazývá komutátorové motory, jejichž otáčky rotoru nejsou ovlivněny frekvencí proudu, ale jeho průměrnou hodnotou. Snímač rychlosti může pomoci elektronickému řídicímu systému nastavit správné množství proudu pro dosažení dané rychlosti otáčení, avšak vztah mezi proudem a otáčkami zde nebude vůbec lineární, protože při různém zatížení budou proudy různých velikostí poskytovat velmi různé rychlosti rotoru.

Rotor stejnosměrného motoru může mít vícedílné budicí vinutí nebo permanentní magnety. Ale dnes je rotor s magnety typičtější pro krokové motory, což jsou také stejnosměrné motory, ale nemají jednotky komutátor-kartáč. Další variantou konstrukce stejnosměrného motoru je, že magnety jsou na statoru a vinutí je na rotoru.

Tak či onak, asynchronní bezkomutátorový motor má na statoru výkonné pracovní vinutí, které se při provozu zahřívá průchodem provozního proudu přes něj a přenáší teplo do skříně motoru. Proto musí být vinutí i skříň motoru neustále aktivně chlazeny.

V souvislosti s touto vlastností má většina asynchronních motorů standardně na hřídelích oběžná kola ventilátorů a na jejich pouzdrech jsou výstupky, po kterých ventilátor jako přes chladič pohání čerstvý vzduch a tím ochlazuje stator. Pokud tedy máte před sebou motor, na jehož hřídeli je nainstalován ventilátor (obvykle pod krytem připevněným ke skříni motoru), jsou podél těla žebra (jako na chladiči) a typový štítek označuje specifická hodnota otáček a hodnota střídavého napětí 220/380 – Toto je typický střídavý indukční motor.

U stejnosměrných motorů, s jednotkami komutátor-kartáč a s vícesekčními víceotáčkovými vinutími na kotvách vyvedených na lamely komutátoru, působí jak vinutí statoru, tak vinutí rotoru (kotvy) jako pracovní vinutí.

Zde se vlastně ukazuje, že pracovní vinutí je jakoby rozděleno na dvě části: pracovní proud protéká jak vinutím kotvy, tak vinutím statoru, takže není problém ohřívat pouze stator a ventilátor zde není potřeba.

Pro chlazení je dostatek větracích otvorů, kterými je vidět rotor s vinutím kotvy. Pokud tedy máte motor se sestavou komutátor-kartáč, kde má komutátor mnoho lamel (lesklých desek) s vývody od vinutí a zdá se, že tam není žádný ventilátor, pak máte stejnosměrný motor.

Stator stejnosměrného motoru může být soustava permanentních magnetů. Většina stejnosměrných motorů navržených pro síťové napětí bude snadno pracovat na střídavý proud (příkladem takového univerzálního motoru je motor úhlové brusky).

• Jaký je vnitřní odpor baterie
• Aplikace induktorů
• Zařízení a princip činnosti jističe

Doufám, že vám byl tento článek užitečný. Podívejte se také na další články z kategorie Pomoc začínajícím elektrikářům, Elektromotory a jejich aplikace

Přihlaste se k odběru našeho kanálu na Telegram: World of Electricity

Zde můžete zanechat komentář, položit otázku a jen chatovat:
Chat na elektrická témata

Sdílejte tento článek se svými přáteli: