Het verschil tussen asynchrone en synchrone motoren

1. Werkingsprincipe:
Het werkingsprincipe van een asynchrone motor is gebaseerd op dat van een inductiemotor. Wanneer de rotor van een asynchrone motor wordt beïnvloed door een roterend magnetisch veld, ontstaat er een inductiestroom in de inductiemotor, die koppel genereert en de rotor laat draaien. Deze inductiestroom wordt veroorzaakt door de relatieve beweging tussen de rotor en het roterende magnetische veld. Daarom zal de rotorsnelheid van een asynchrone motor altijd iets lager zijn dan de snelheid van het roterende magnetische veld, vandaar de naam "asynchrone" motor.
Het werkingsprincipe van een synchrone motor is gebaseerd op dat van een synchrone motor. De rotorsnelheid van een synchrone motor is exact gesynchroniseerd met de snelheid van het roterende magnetische veld, vandaar de naam "synchrone" motor. Synchrone motoren genereren een roterend magnetisch veld door middel van wisselstroom, gesynchroniseerd met een externe voeding, zodat de rotor ook synchroon kan draaien. Synchrone motoren vereisen meestal externe apparaten om de rotor synchroon te houden met het roterende magnetische veld, zoals veldstromen of permanente magneten.

2. Structurele kenmerken:
De structuur van een asynchrone motor is relatief eenvoudig en bestaat meestal uit een stator en een rotor. De stator heeft drie wikkelingen die elektrisch 120 graden ten opzichte van elkaar zijn verschoven om een roterend magnetisch veld te genereren door middel van wisselstroom. Op de rotor bevindt zich meestal een eenvoudige koperen geleiderstructuur die een roterend magnetisch veld induceert en koppel produceert.
De structuur van een synchrone motor is relatief complex en omvat meestal de stator, rotor en het excitatiesysteem. Het excitatiesysteem kan een gelijkstroombron of een permanente magneet zijn, die wordt gebruikt om een roterend magnetisch veld te genereren. Er bevinden zich meestal ook wikkelingen op de rotor om het door het excitatiesysteem gegenereerde magnetische veld op te vangen en koppel te genereren.

3. Snelheidskenmerken:
Omdat het rotortoerental van een asynchrone motor altijd iets lager is dan het toerental van het roterende magnetische veld, verandert het toerental met de grootte van de belasting. Onder nominale belasting zal het toerental iets lager zijn dan het nominale toerental.
Het rotortoerental van een synchrone motor is volledig gesynchroniseerd met het toerental van het roterende magnetische veld. Het toerental is dus constant en wordt niet beïnvloed door de belasting. Dit geeft synchrone motoren een voordeel in toepassingen waar een nauwkeurige toerentalregeling vereist is.

4. Controlemethode:
Omdat het toerental van een asynchrone motor wordt beïnvloed door de belasting, is meestal extra regelapparatuur nodig om een nauwkeurige toerentalregeling te bereiken. Veelgebruikte regelmethoden zijn onder andere frequentieomzetting en softstart.
Synchrone motoren hebben een constant toerental, waardoor de regeling relatief eenvoudig is. De snelheid kan worden geregeld door de bekrachtigingsstroom of de magnetische veldsterkte van de permanente magneet aan te passen.

5. Toepassingsgebieden:
Vanwege de eenvoudige structuur, de lage kosten en de geschiktheid voor toepassingen met een hoog vermogen en koppel worden asynchrone motoren veel gebruikt in de industrie, bijvoorbeeld bij windenergieopwekking, pompen, ventilatoren, enzovoort.
Dankzij het constante toerental en de sterke, nauwkeurige regelmogelijkheden zijn synchrone motoren geschikt voor toepassingen waarbij een nauwkeurige toerentalregeling vereist is, zoals generatoren, compressoren, transportbanden en dergelijke in energiesystemen.

Over het algemeen vertonen asynchrone en synchrone motoren duidelijke verschillen in hun werkingsprincipes, structurele kenmerken, snelheidskarakteristieken, regelmethoden en toepassingsgebieden. Inzicht in deze verschillen kan helpen bij het selecteren van het juiste motortype om aan specifieke technische behoeften te voldoen.

Schrijver: Sharon