Wiadomości –

Silniki synchroniczne, a silniki asynchroniczne w przemyśle — podobieństwa i różnice

W szeroko rozumianym przemyśle mamy do czynienia z różnymi rodzajami układów napędowych. Ich sercem jest silnik, który — zależnie od wariantu — może mieć postać jednostki synchronicznej lub asynchronicznej. Który z nich będzie najlepszy dla Twoich aplikacji? Jakie są najważniejsze podobieństwa i różnice między nimi?

Zakrzow, 2024-03-19

Silniki — krótka charakterystyka napędów synchronicznych i asynchronicznych

Sprawdźmy zatem, które silniki elektryczne będą lepiej odpowiadały Twoim potrzebom. Aby odpowiedzieć sobie na takie pytanie, trzeba wcześniej zadać sobie inne: czym silniki asynchroniczne różnią się od synchronicznych.

Silnik synchroniczny — podstawowe informacje

W silnikach synchronicznych prędkość wirnika jest zgodna z częstotliwością zmiennego prądu zasilającego układ. Tym samym jego prędkość obrotowa będzie zawsze taka sama i to niezależnie od intensywności obciążenia pracą. Silniki synchroniczne sprawdzają się głównie tam, gdzie istnieje konieczność precyzyjnej kontroli prędkości.

Warto również dodać, że silniki synchroniczne są bardzo efektywne pod kątem zużycia energii. Duża sprawność to bodaj jedna z największych zalet tych jednostek, dzięki czemu można je wykorzystać w przemyśle energochłonnym, a więc do zasilenia np. sprężarek oraz pomp. Duża efektywność jednostki ma również przełożenie na jej współczynnik mocy. Tutaj mamy do czynienia z układem napędowym, dla którego jego wartość jest bliska 1. A to oznacza, że w układzie konwersja energii elektrycznej na mechaniczną zachodzi z relatywnie niewielkimi stratami.

Silnik asynchroniczny — podstawowe informacje

Czym zatem są silniki asynchroniczne? Otóż są to jednostki napędowe, w których prędkość wirnika nie jest dokładnie taka sama, jak częstotliwość zasilającego je prądu zmiennego. To oznacza, że jej wartość może zmieniać się w zależności od obciążenia. Silniki asynchroniczne charakteryzują się również duża przeciążalnością i mogą być zasilane bezpośrednio z sieci bez stosowania przetwornic częstotliwości. Wadą silników asynchronicznych jest duży pobór prądu przy rozruchu i niska sprawność, szczególnie w stanie niedociążenia. Atutem tych napędów jest również:

• prostota budowy,
• brak konieczności implementacji skomplikowanych systemów sterujących,
• mniejsze koszty instalacji oraz konserwacji.

Jednofazowy silnik asynchroniczny — charakterystyka działania

Silniki asynchroniczne jednofazowe cieszą się bodaj największą popularnością w zastosowaniach domowych i komercyjnych. Ich zaletą jest prostota działania i możliwość pracy z wykorzystaniem zaledwie jednej fazy (napięcie 230 V) Układ ten wykorzystywany jest najczęściej w takich urządzeniach, jak:

• wentylatory,
• pompy,
• układach napędowych małej mocy.

Tego typu jednostki są relatywnie tanie. Co więcej, można je łatwo instalować i konserwować, dzięki czemu używa się ich przede wszystkim do zasilania urządzeń domowych, a więc odbiorników małej mocy, w których stawia się przede wszystkim prostotę budowy.

Czy to oznacza, że jednofazowe silniki asynchroniczne nie mają wad? Otóż nie. Są to bowiem układy, które charakteryzują się dość niską efektywnością energetyczną w porównaniu do swych synchronicznych odpowiedników. Co więcej, urządzenia te charakteryzują się też niższym momentem rozruchowym, czyli mniejszą zdolnością do rozruchu pod dużym obciążeniem.

Silniki synchroniczne jednofazowe — ogólne informacje

Silniki elektryczne synchroniczne mają stałą prędkość. To oznacza, że raczej nie sprawdzą się one w większości urządzeń do zastosowań domowych. Niemniej istnieją tu pewne wyjątki. Zarówno w instalacjach domowych, jak i przemysłowych jednostki te sprawdzają się w roli urządzeń pracujących długotrwale ze stałą prędkością . Mogą to być układy pompowe lub wentylacyjne pracujące w sposób ciągły, gdzie istotne znaczenie będzie miała efektywność energetyczna układu.

Trzeba jednak uczciwie przyznać, że zarówno silniki synchroniczne, jak i asynchroniczne jednofazowe nie znajdują wielu zastosowań w przemyśle. Swoistym "koniem roboczym" są tu jednostki trójfazowe pracujące pod napięciem 400 V i charakteryzujące się dużo większą mocą.

Kiedy wybrać określony rodzaj silnika?

Na ogół w przemyśle wykorzystuje się silniki asynchroniczne. Ich najważniejsze atuty to:

• prostota konstrukcji
• duża przeciążalność,
• stosunkowo niewielki koszt aplikacji.

Z kolei, jeśli chodzi o silniki synchroniczne, to ich największą zaletą jest zdolność do pracy ze stałą, niezależną od obciążenia prędkością. W przemyśle istnieją zastosowania, w których cecha ta ma szczególne znaczenie. Widać to zwłaszcza na przykładzie układów precyzyjnego podawania, w których — niezależnie od obciążenia — ilość podawanego materiału musi być zawsze taka sama, aby precyzyjnie utrzymać parametry wyrobu lub procesu.

Zarówno synchroniczne, jak i asynchroniczne układy napędowe mają swoje zalety i wady. Trzeba jednak przyznać, że obydwa rodzaje silników są przeznaczone do zupełnie innych zastosowań i to zarówno w przemyśle, jak i w zastosowaniach domowych.