Silniki synchroniczne i asynchroniczne

Szczegóły

Nadrzędna kategoria: Artykuły

Opublikowano: środa, 14, listopad 2012 19:06

Głównym zadaniem silnika elektrycznego jest przetwarzanie energii elektrycznej na energię mechaniczną. Dziś silniki elektryczne wytwarza się w wersji na prąd stały lub na prąd przemienny. Wśród silników prądu przemiennego prym wiodą silniki indukcyjne oraz synchroniczne. Silniki indukcyjne małej i średniej mocy zwane też asynchronicznymi należą do grupy najbardziej wykorzystywanych silników elektrycznych. Mają bowiem szerokie zastosowanie zarówno w przemyśle, jak i w sprzęcie gospodarstwa domowego.

Wymienione silniki charakteryzują się prostą budową i niską ceną oraz łatwością obsługi. Ich zaletą są także dobre właściwości ruchowe. Coraz częściej ze względu na dobre właściwości ruchowe wykorzystuje się silniki synchroniczne małej mocy. Natomiast generatory synchroniczne należą do maszyn o największej mocy jednostkowej i wykorzystywane są w elektrowniach dostarczając energię do systemu elektroenergetycznego. Maszyny synchroniczne są też wykorzystywane jako silniki synchroniczne w układach napędowych o specyficznych wymaganiach, a także jako kompensatory synchroniczne, czyli generatory mocy biernej.

Podziału silników elektrycznych można dokonywać na wiele sposobów. Ze względu na rodzaj energii zasilającej wyróżnia się silniki prądu stałego lub przemiennego. Inny podział może dotyczyć liczby faz i tutaj wyróżnia się silniki jedno- lub trójfazowe. Jednak z punktu widzenia merytorycznego najbardziej istotnym wydaje się podział silników ze względu na ich konstrukcję i zasadę działania.

Tematem tego artykułu są silniki prądu przemiennego synchroniczne i asynchroniczne. Poniżej zatem opisano ich podstawowe konstrukcje, zasadę działania oraz wskazano obszary ich zastosowań.

Silniki asynchroniczne
W zastosowaniach przemysłowych najczęściej wykorzystywanymi silnikami indukcyjnymi są silniki trójfazowe. Znajdują one bowiem zastosowanie przykładowo w energetyce – jako napędy potrzeb własnych elektrowni, w budownictwie, transporcie, gospodarce komunalnej – np. jako napędy pomp wodociągowych itp. W urządzeniach gospodarstwa domowego, urządzeniach technologicznych małych mocy, rzemiośle czy też w pomocniczych napędach przemysłowych stosuje się najczęściej silniki indukcyjne jednofazowe. Jak wspomniano we wstępie do artykułu, silniki indukcyjne charakteryzują się dobrymi właściwościami ruchowymi, co w połączeniu z nowoczesnymi urządzeniami energoelektronicznymi sterującymi pracą silnika indukcyjnego pozwala na pełne wykorzystanie silnika tego typu w napędach elektrycznych o regulowanej bądź nieregulowanej prędkości obrotowej. Niestety, silniki indukcyjne mają także wady, z których najbardziej istotną jest to, że silnik ten wymaga dostarczenia mocy biernej indukcyjnej, co powoduje zwiększenie strat mocy w liniach przesyłowych oraz spadki napięcia.

Silniki indukcyjne, zwane też asynchronicznymi, zgodnie z zasadą odwracalności pracy maszyny elektrycznej, mogą pracować również jako prądnice. Zastosowanie silnika indukcyjnego pracującego jako prądnica bywa bardzo rzadkie, lecz można je spotkać np. w małych elektrowniach wodnych, gdzie głównym ich zadaniem jest wytwarzanie energii elektrycznej.

...pełna wersja artykułu w EI 11/2012