Синхронный и асинхронный двигатель отличаются прежде всего тем, как вращается ротор относительно магнитного поля статора. У синхронной машины ротор в установившемся режиме вращается с синхронной скоростью поля, а у асинхронного двигателя скорость ротора немного ниже. Эта разница называется скольжением.
Если объяснять простыми словами: синхронный ротор «идёт в ногу» с вращающимся магнитным полем, а асинхронный немного отстаёт. Поэтому вопрос «синхронный и асинхронный двигатель — в чем разница?» нельзя сводить только к цене или мощности.
Главное отличие — коротко
| Параметр | Асинхронный двигатель | Синхронный двигатель |
|---|---|---|
| Скорость ротора | Ниже синхронной; есть скольжение | В рабочем синхронном режиме равна синхронной |
| Ротор | Чаще короткозамкнутый; бывают фазные исполнения | Постоянные магниты или система возбуждения — зависит от конструкции |
| Пуск | У массовых промышленных моделей сравнительно простой | Зависит от конструкции и системы управления |
| Типичные задачи | Насосы, вентиляторы, станки, компрессоры, редукторы | Приводы со специальными требованиями к скорости, эффективности или управлению |
Что такое асинхронный двигатель
В трёхфазном асинхронном двигателе обмотки статора создают вращающееся магнитное поле. Оно наводит токи в роторе, возникает электромагнитный момент. Чтобы момент сохранялся, между скоростью поля и ротора должна быть небольшая разница.
Для сети 50 Гц четырёхполюсное поле имеет синхронную скорость 1500 об/мин. Реальная номинальная скорость асинхронного двигателя обычно немного ниже и зависит от серии, мощности и нагрузки.
В промышленности особенно распространены трёхфазные асинхронные электродвигатели 380 В. Подробнее об устройстве — в статье «Трёхфазный асинхронный электродвигатель».
Что такое синхронный двигатель
У синхронного двигателя после выхода на рабочий режим ротор вращается с той же скоростью, что и поле статора. Конструкция ротора зависит от типа машины: встречаются постоянные магниты и системы электромагнитного возбуждения.
Отличия для чайников
Представьте вращающееся магнитное поле как движущуюся дорожку. Синхронный ротор движется вместе с ней, а асинхронному для создания момента нужно немного отставать. При росте нагрузки скольжение асинхронного двигателя увеличивается в пределах рабочего режима.
Три жизненных примера
Насосная станция
На насосе стоит АИР 11 кВт, около 1450 об/мин. Для обычной замены ищут такой же асинхронный двигатель по мощности, оборотам и присоединительным размерам. Переход на синхронный мотор без причины только усложнит привод.
Конвейер с регулированием скорости
Здесь уже важна не только механика двигателя, но и система управления. Асинхронный двигатель с частотным преобразователем часто позволяет получить нужный диапазон скоростей без смены принципа машины.
Специализированная установка
Если производитель оборудования прямо указывает синхронный двигатель или определённую систему возбуждения, заменять его «похожим» асинхронным только по кВт нельзя.
Что лучше выбрать
Для большинства стандартных насосов, вентиляторов, компрессоров, станков и редукторов обычно применяют асинхронные двигатели: они массовые, доступны в большом диапазоне мощностей и монтажных исполнений. Синхронный привод выбирают, когда это требуется самой системой — по условиям регулирования, эффективности, точности скорости или конструкции оборудования.
Как выбрать промышленный двигатель
Для замены установленного двигателя сверяют шильдик и присоединительные размеры: мощность, обороты, напряжение, схему соединения обмоток, монтажное исполнение, высоту оси, вал, фланец, степень защиты и режим работы.
Частые вопросы
Чем отличается синхронный двигатель от асинхронного?
Главное отличие — соотношение скоростей ротора и магнитного поля: у асинхронного двигателя есть скольжение, у синхронного в рабочем режиме — нет постоянного отставания ротора от поля.
Какой двигатель чаще ставят на насосы?
В обычных промышленных насосных агрегатах очень широко применяются трёхфазные асинхронные двигатели.
Вывод
Асинхронный двигатель работает со скольжением, а синхронный в установившемся режиме вращается с синхронной скоростью. Выбор зависит от оборудования и режима работы.
