Asynchronní servomotory vs. synchronní servomotory – Informace o produktech – Novinky

Asynchronní servomotor, známý také jako indukční motor, je běžný typ střídavého (AC) motoru, který pracuje na principu elektromagnetické indukce. Na rozdíl od synchronních servomotorů nejsou otáčky rotoru asynchronního servomotoru přesně synchronizovány s frekvencí zdroje energie, odtud termín „asynchronní“. Tento motor se obvykle skládá ze statoru a rotoru a při napájení třífázovým střídavým proudem generuje uvnitř statorové cívky rotující magnetické pole. Rotor je následně vystaven indukovaným proudům v důsledku tohoto rotujícího pole, což způsobuje rotační pohyb.

Co je synchronní servomotor?

Synchronní servomotor je specializovaný elektromotor určený k dosažení synchronizace pohybu s frekvencí zdroje energie. Na rozdíl od indukčních motorů si synchronní servomotory udržují přesnou synchronizaci mezi otáčkami rotoru a frekvencí zdroje střídavého proudu, což vede k vysoké přesnosti a rychlé odezvě. Tyto motory obvykle používají permanentní magnety nebo budicí metody k vytvoření magnetického pole, které produkuje synchronní pohyb.

Rozdíly mezi asynchronními servomotory a synchronními servomotory

1. Rozdíly v metodice kontroly

Nejzásadnějším rozdílem mezi synchronními a asynchronními servomotory jsou jejich metody řízení. Synchronní motory kladou důraz na řízení polohy, rychlosti a síly, což poskytuje vysokou úroveň flexibility při provádění složitých a přesných pohybů. Naproti tomu asynchronní motory se spoléhají primárně na řízení polohy a rychlosti, což je činí vhodnými pro aplikace s požadavky na střední přesnost.

2. Rozdíly v rychlosti odezvy

Rychlost odezvy je rozhodujícím faktorem, který odlišuje tyto typy motorů. Synchronní servomotory mají rychlejší dobu odezvy, což jim umožňuje splňovat požadavky vysokorychlostních a vysoce přesných aplikací. Na druhou stranu, asynchronní servomotory mají relativně pomalejší rychlost odezvy kvůli inherentnímu zpoždění mezi rotorem a magnetickým polem.

3. Rozdíly v adaptabilitě zátěže

Dalším důležitým aspektem, kterým se tyto motory liší, je adaptabilita zátěže. Asynchronní servomotory vykazují robustní adaptabilitu zátěže a jsou schopny odolat změnám v určitém rozsahu. Díky této vlastnosti jsou vhodné pro aplikace, kde může zátěž kolísat, nebo v prostředí s nepředvídatelnými provozními podmínkami. Naproti tomu synchronní servomotory vyžadují přesnější přizpůsobení zátěže a velké změny zátěže mohou vést k nestabilitě.

4. Rozdíly v energetické účinnosti

Oba typy motorů mají odlišné charakteristiky energetické účinnosti. Asynchronní servomotory obecně vykazují vysokou energetickou účinnost, zejména při nízkém zatížení a rychlostech. Tato účinnost je usnadněna jejich jednodušší konstrukcí a nižšími výrobními náklady. Na druhou stranu synchronní servomotory mají také vysokou energetickou účinnost, ale mají složitější konstrukci, což má za následek vyšší výrobní náklady. Volba mezi nimi často závisí na požadavcích konkrétní aplikace, kde rozhodující roli hrají faktory, jako jsou náklady a účinnost.

5. Uplatnění rozdílů

Asynchronní servomotory se často používají v aplikacích, kde přesná regulace otáček není kritickým faktorem, ale prioritou je cenová efektivita. Obvykle se používají v univerzálních průmyslových prostředích. Na druhou stranu, synchronní servomotory jsou preferovanou volbou pro aplikace, které vyžadují pečlivou regulaci otáček, jako je robotika, CNC stroje a další vysoce výkonné systémy.

Závěr

Závěrem lze říci, že volba mezi synchronními a asynchronními servomotory závisí na specifických požadavcích aplikace, přičemž důležité faktory jsou přesnost, rychlost odezvy, přizpůsobivost zátěži a cena. Každý typ motoru nabízí jedinečné výhody a je navržen k řešení specifických problémů, což zdůrazňuje důležitost pečlivého zvážení při výběru správného motoru pro daný scénář.

Společnost SIT působí v automobilovém průmyslu již více než 20 let. Nabízíme vysoce kvalitní servomotory pro naše zákazníky za dobrou cenu. A máme zkušený tým techniků, který dokáže splnit vaše různé požadavky na motory. Neváhejte nás kontaktovat

Co jsou synchronní a asynchronní motory?

Pro začátek je třeba jasně definovat dvě nastavení:

1. Synchronní motor je elektrický stroj, který pracuje na střídavý proud. Jeho hlavní vlastností je přímá synchronizace frekvence proudu, který dodává energii, s ustáleným stavem otáčení hřídele.

2. Asynchronní motor pracuje také na střídavý proud. Jeho hlavní rozdíl oproti synchronnímu motoru spočívá v tom, že frekvence, s níž se rotor otáčí, se nerovná frekvenci otáčení magnetického pole.

Ačkoli jsou si tedy tyto dva motory podobné vzhledem a plní funkci přeměny elektrické energie na mechanickou, jejich technické rozdíly jsou zásadní.

Návrhové prvky

Asynchronní a synchronní motory mají mnoho podobných konstrukčních prvků. Patří mezi ně stator, rotor, induktor, samotná skříň a další. Kromě podobností však mají i zásadní rozdíly. Ty jsou spojeny především s vlastnostmi pohybu kotvy vzhledem k pohybu magnetického toku induktoru.

Protože asynchronní a synchronní motory jsou prakticky nerozeznatelné, je obtížné vizuálně určit, který stroj se nachází poblíž.

Důležité! Jediné, na co se můžete zaměřit, je, zda má jednotka chladicí žebra. Díky nim se mechanismus ani při dlouhodobém nepřetržitém provozu kriticky nepřehřívá a zachovává si všechny své funkční vlastnosti.

Pokud jde o strukturální vlastnosti instalací, lze samostatně zdůraznit následující:

1. Přítomnost magnetických pólů v synchronním motoru. Jsou jasně viditelné.

2. Použití různých metod zatěžování kotevního obvodu. Pokud mluvíme o synchronním motoru, pak se v jeho případě používá nezávislá metoda pro přenos proudového zatížení. U asynchronních motorů se tento proces provádí pomocí induktoru.

3. Vytvoření elektrického obvodu rotoru se také provádí použitím zásadně odlišných komponentů v mechanismu. U asynchronních motorů k tomu dochází díky použití závitů řetězu nebo tyčí vyrobených z hliníku. U synchronních motorů se vytvoření obvodu rotoru provádí pomocí válcové kotvy a třífázového budicího vinutí.

Zde končí základní konstrukční rozdíly mezi asynchronními a synchronními motory.

Rozdíly v provozu motoru

Synchronní motor lze spustit pouze z elektrické sítě. Tento typ provozu je způsoben tím, že rotorová jednotka má poměrně vysokou setrvačnost. Navíc je extrémně vysoká i rychlost otáčení magnetického pole.

Z tohoto důvodu je pro zajištění provozu motoru technicky nutné pokaždé zvýšit rychlost otáčení kotvy na parametry, které má výsledné magnetické pole.

U asynchronních motorů je princip otáčení rotorového bloku poněkud odlišný. Mechanismus je navržen tak, aby při běžícím motoru kotva vždy mírně zaostávala za magnetickým tokem.

Důležité! To má za následek situaci, kdy se rozdíl mezi rychlostí otáčení kotvy a rychlostí otáčení magnetického pole mění. Rozdíl v rychlosti se mění v závislosti na proudovém zatížení mechanismu.

Aplikace

Nyní bychom si měli ujasnit, jaký je rozsah použití asynchronních a synchronních motorů. První lze nazvat spolehlivějším. Důvodem je, že jeho konstrukce je poněkud jednodušší. Asynchronní motory aktivně používají běžní občané v domácnostech, stejně jako všechny druhy podniků při výrobě jakýchkoli produktů. Asynchronní motory jsou vybaveny mnoha různými pohony, které se nacházejí v:

· technicky složité zařízení určené pro výstavbu budov a staveb;

· systémy čištění větrání;

· systémy určené k zajištění zásobování budovy vodou a jejího následného odvádění;

· v těžkém průmyslu.

Pokud jde o synchronní motory, vzhledem k tomu, že jejich frekvence otáčení je vždy stabilní, lze tyto instalace použít k výrobě elektrických pohonů patřících do kategorií středního a vysokého výkonu.

Zároveň díky konstrukčním a funkčním vlastnostem motorů mohou pracovat konstantní rychlostí a po poměrně dlouhou dobu.

Důležité! Jednou z klíčových vlastností synchronního motoru je přítomnost předstihového účiníku při určitých parametrech budicího proudu. Právě tato vlastnost umožňuje efektivní využití mechanismu ke kompenzaci jalového výkonu dostupného ve výrobním zařízení.

Vzhledem k výše popsaným vlastnostem mechanismu lze s jistotou prohlásit, že jeho použití bude efektivní v následujících oblastech použití:

· v pohonech umístěných ve vysoce výkonných kompresorových jednotkách;

· během instalace větracích jednotek;

· při výstavbě čerpacích stanic a rozvoden;

· v energetickém sektoru, kde se podílejí na udržování stability sítě po vzniku nouzové situace.

Důležité! Oba typy pohonů (synchronní i asynchronní) lze nalézt v podnicích, jejichž struktura má hlubokou automatizaci technologických procesů.

Pozitivní a negativní vlastnosti

Synchronní a asynchronní mechanismy, stejně jako všechna jiná technicky složitá zařízení, mají řadu výhod a nevýhod. Stojí za to se podrobněji zabývat každým typem instalace.

Výhody a nevýhody synchronních motorů

Výhody synchronních motorů:

· instalace mohou efektivně fungovat jako generátory určené ke kompenzaci jalového výkonu;

· Účinnost jednotek je vysoká a v závislosti na modelu se pohybuje od 96 do 98 %;

· vzhledem k tomu, že konstrukce zahrnuje velké vzduchové mezery, lze ji nazvat extrémně spolehlivou;

· nedostatek citlivosti i na časté a prudké kolísání napětí v elektrické síti;

· je možné měnit parametry přetížení mechanismu – toho se dosahuje použitím různých proudových charakteristik.

Mezi zjevné nevýhody patří:

· složitá konstrukce instalace, která vyvolává vysoké výrobní náklady a v důsledku toho „vysokou cenu“ pro koncového spotřebitele;

· přítomnost některých obtíží při startování motoru – jsou spojeny s nemožností přímého připojení k jednotce;

· přítomnost mnoha omezení při používání, a to v důsledku funkčních vlastností instalace.

Výhody a nevýhody asynchronních motorů

· vysoká spolehlivost konstrukce a tím i dlouhá životnost;

· energetická účinnost, která snižuje náklady na provádění prací, na kterých je instalace zapojena;

· relativně nízké náklady na instalaci;

· schopnost vykonávat širokou škálu úkolů;

· schopnost efektivně pracovat v jednofázových i třífázových sítích.

Mezi nevýhody takových instalací stojí za zmínku:

· vysoké zahřívání mechanismu při dlouhodobém nepřetržitém provozu – z tohoto důvodu je při vývoji asynchronního motoru nutné zvětšit plochu jeho pouzdra (toto opatření pomáhá pasivně snižovat zahřívání);

· nízká startovací účinnost;

· zvýšená reaktivita instalace;

· neschopnost fungovat při připojení k síti 220V;

· přítomnost vysokého proudového zatížení v okamžiku spuštění asynchronního motoru (v tomto případě lze vysokou hodnotu proudového zatížení udržet po dobu 10 s po spuštění jednotky).

Asynchronní a synchronní motory mají mnoho individuálních výhod a nevýhod. Ty je třeba vzít v úvahu při výběru elektrického stroje pro plnění konkrétního úkolu.