1. Hubungan Pencocokan Antara Kecepatan Operasi dan Medan Magnet

• Motor sinkronKecepatan rotor selalu sepenuhnya konsisten dengan kecepatan medan magnet putar stator, yang disebut "operasi sinkron". Rotornya memiliki magnet permanen bawaan atau menghasilkan medan magnet tetap dengan mengalirkan arus searah melalui belitan eksitasi. Setelah medan magnet putar stator terbentuk, rotor akan ditarik untuk berputar secara sinkron seperti "magnet yang menarik besi", tanpa deviasi kecepatan.
• Motor asinkronKecepatan rotor selalu lebih rendah daripada kecepatan medan magnet stator yang berputar, sehingga menghasilkan "perbedaan kecepatan" (inilah asal mula istilah "asinkron"). Rotor tidak memiliki medan magnet independen; melainkan, rotor bergantung pada medan magnet stator untuk memotong konduktor rotor guna menghasilkan arus induksi, yang kemudian membentuk medan magnet rotor. Hanya ketika kecepatan rotor lebih rendah daripada medan magnet stator, pemotongan konduktor secara terus-menerus oleh medan magnet dapat dipastikan, sehingga arus induksi dan putaran rotor tetap terjaga. Oleh karena itu, perbedaan kecepatan merupakan syarat mutlak bagi pengoperasian motor asinkron.

2. Performa Awal dan Karakteristik Torsi

• Motor sinkron: Mereka memiliki masalah "kesulitan memulai". Karena medan magnet rotor tetap, kecepatan medan magnet putar stator sangat tinggi pada saat memulai, dan rotor tidak dapat mengimbanginya dengan segera karena inersia, yang dengan mudah menyebabkan "hilangnya sinkronisasi" (yaitu, rotor tidak dapat ditarik untuk berputar oleh medan magnet). Oleh karena itu, mereka tidak dapat memulai dengan memberi energi secara langsung. Biasanya, perangkat tambahan (seperti belitan awal asinkron kecil) diperlukan untuk memutar rotor terlebih dahulu hingga mendekati kecepatan sinkron, kemudian arus eksitasi diterapkan untuk menyelesaikan "sinkronisasi tarik". Selain itu, torsi awal mereka kecil, sehingga sulit untuk menggerakkan beban berat untuk memulai.
• Motor asinkronMotor asinkron mudah distarter dan memiliki karakteristik torsi yang lebih fleksibel. Tidak memerlukan perangkat tambahan; dapat distarter dengan memberikan energi secara langsung. Selama proses start-up, kecepatan rotor meningkat secara bertahap, dan perbedaan kecepatan secara bertahap berkurang. Berdasarkan struktur rotornya, motor asinkron dapat dibagi menjadi tipe sangkar-tupai dan tipe rotor-lilit: Motor sangkar-tupai memiliki torsi start sedang dan cocok untuk skenario beban ringan (seperti kipas); Motor rotor-lilit dapat meningkatkan torsi start dengan menghubungkan resistor secara seri pada rangkaian rotor, yang dapat memenuhi persyaratan start-up beban berat (seperti derek).

3. Kemampuan Penyesuaian Efisiensi dan Faktor Daya

• Motor sinkronMotor sinkron memiliki efisiensi yang lebih tinggi dan dapat menyesuaikan faktor daya. Karena kecepatannya selalu sinkron, tidak ada "rugi selip" (salah satu rugi daya utama motor asinkron) yang disebabkan oleh perbedaan kecepatan. Energi yang terbuang lebih sedikit selama operasi jangka panjang, dan keunggulan efisiensinya lebih nyata pada peralatan berkapasitas tinggi (seperti generator besar dan kompresor industri). Selain itu, faktor daya motor sinkron dapat dikontrol dengan menyesuaikan arus eksitasi. Ketika arus eksitasi mencukupi, motor dapat mengeluarkan daya reaktif ke jaringan listrik, sehingga meningkatkan faktor daya jaringan listrik (motor asinkron tidak dapat melakukan hal ini). Oleh karena itu, motor sinkron sering digunakan sebagai "kondensor sinkron" untuk menstabilkan tegangan jaringan listrik.
• Motor asinkron: Mereka memiliki efisiensi yang relatif lebih rendah dan faktor daya tetap. Karena adanya rugi-rugi selip, terutama selama operasi beban ringan, efisiensinya akan menurun secara signifikan (misalnya, efisiensi mendekati nol saat tanpa beban). Pada saat yang sama, faktor dayanya selalu tertinggal (yaitu, mereka perlu menyerap daya reaktif dari jaringan listrik untuk membentuk medan magnet) dan tidak dapat disesuaikan secara aktif. Penggunaan skala besar dapat menyebabkan penurunan faktor daya jaringan listrik dan peningkatan rugi-rugi jaringan listrik.

4. Perbedaan Skenario Aplikasi

• Motor sinkron:Mereka lebih cocok untuk skenario dengan persyaratan tinggi untuk kecepatan, akurasi, efisiensi, dan stabilitas jaringan listrik:
  1. Bidang pembangkitan daya: Semua generator besar (seperti generator termal dan hidroelektrik) adalah motor sinkron, karena dapat memastikan kecepatan yang stabil dan menghasilkan energi listrik dengan frekuensi konstan (frekuensi jaringan listrik China ditetapkan pada 50 Hz, yang perlu diwujudkan dengan mengandalkan motor sinkron).
  2. Peralatan beban berat industri: Kompresor industri besar, pompa air, ball mill, dll., menggunakan efisiensi tinggi dan kecepatan stabil untuk mengurangi biaya operasi jangka panjang.
  3. Pengaturan jaringan listrik: Digunakan sebagai kondensor sinkron untuk meningkatkan faktor daya jaringan listrik dan mengatasi masalah daya reaktif yang tidak mencukupi dalam jaringan listrik.
• Motor asinkron:Karena strukturnya yang sederhana, biaya rendah, dan perawatan yang mudah, mereka telah menjadi pilihan utama dalam skenario sipil dan industri kecil hingga menengah:
  1. Peralatan sipil: Peralatan rumah tangga (seperti AC, mesin cuci, kipas angin listrik) dan pompa air kecil semuanya menggunakan motor asinkron sangkar-tupai untuk memenuhi kebutuhan beban ringan harian.
  2. Peralatan industri kecil hingga menengah: Spindel peralatan mesin, sabuk konveyor, blower, dll., tidak memerlukan akurasi dan efisiensi yang sangat tinggi, sehingga keunggulan efektivitas biaya dari motor asinkron lebih menonjol.
  3. Skenario penyalaan beban berat: Motor asinkron rotor-lilitan digunakan pada peralatan seperti derek dan kerekan, di mana torsi penyalaan disesuaikan dengan memodifikasi resistansi rotor.