1. Overeenkomstige relatie tussen bedrijfssnelheid en magnetisch veld

• Synchrone motoren: De rotorsnelheid is altijd volledig consistent met de snelheid van het roterende magnetische veld van de stator, wat "synchrone werking" wordt genoemd. Hun rotoren hebben ofwel ingebouwde permanente magneten of genereren een vast magnetisch veld door gelijkstroom door de bekrachtigingswikkeling te sturen. Nadat het roterende magnetische veld van de stator is gevormd, zal het de rotor aanzetten om synchroon te draaien, zoals "een magneet die ijzer aantrekt", zonder snelheidsafwijking.
• Asynchrone motoren: De rotorsnelheid is altijd lager dan de snelheid van het roterende magnetische veld van de stator, wat resulteert in een "snelheidsverschil" (dit is de oorsprong van de naam "asynchroon"). Hun rotoren hebben geen onafhankelijk magnetisch veld; in plaats daarvan vertrouwen ze op het magnetische veld van de stator om de rotorgeleiders te snijden en een geïnduceerde stroom te genereren, die op zijn beurt een magnetisch veld van de rotor vormt. Alleen wanneer de rotorsnelheid lager is dan het magnetische veld van de stator, kan het continu snijden van de geleiders door het magnetische veld worden gegarandeerd, waardoor de geïnduceerde stroom en de rotorrotatie behouden blijven. Daarom is het snelheidsverschil een noodzakelijke voorwaarde voor de werking van asynchrone motoren.

2. Startprestaties en koppelkarakteristieken

• Synchrone motoren: Ze hebben het probleem van "moeilijk starten". Omdat het magnetische veld van de rotor vastligt, is de snelheid van het roterende magnetische veld van de stator extreem hoog op het moment van starten, en de rotor kan deze snelheid niet direct bijhouden vanwege de traagheid, wat gemakkelijk "verlies van synchronisatie" veroorzaakt (d.w.z. de rotor kan niet door het magnetische veld in beweging worden gebracht). Ze kunnen daarom niet worden gestart door directe bekrachtiging. Meestal zijn hulpapparaten (zoals een kleine asynchrone startwikkeling) nodig om de rotor eerst te laten draaien tot een snelheid die dicht bij de synchrone snelheid ligt, waarna er bekrachtigingsstroom wordt toegepast om de "optreksynchronisatie" te voltooien. Bovendien is hun startkoppel klein, waardoor het moeilijk is om zware lasten aan te drijven voor het starten.
• Asynchrone motoren: Ze zijn gemakkelijk te starten en hebben een flexibeler koppel. Er zijn geen hulpapparaten nodig; ze kunnen worden gestart door ze direct te activeren. Tijdens het starten neemt het rotortoerental geleidelijk toe en neemt het toerentalverschil geleidelijk af. Afhankelijk van de verschillende rotorstructuren kunnen asynchrone motoren worden onderverdeeld in kooiankermotoren en wikkelrotormotoren: kooiankermotoren hebben een matig startkoppel en zijn geschikt voor lichte belasting (zoals ventilatoren); wikkelrotormotoren kunnen het startkoppel verhogen door weerstanden in serie te schakelen in het rotorcircuit, wat kan voldoen aan de startvereisten van zware belastingen (zoals kranen).

3. Efficiëntie en vermogensfactoraanpassingsvermogen

• Synchrone motoren: Ze hebben een hogere efficiëntie en kunnen de vermogensfactor aanpassen. Omdat de snelheid altijd synchroon is, is er geen sprake van "slipverlies" (een van de belangrijkste verliezen van asynchrone motoren) veroorzaakt door het snelheidsverschil. Er gaat minder energie verloren tijdens langdurig gebruik en het efficiëntievoordeel is duidelijker bij apparatuur met een hoge capaciteit (zoals grote generatoren en industriële compressoren). Bovendien kan de vermogensfactor van synchrone motoren worden geregeld door de bekrachtigingsstroom aan te passen. Wanneer de bekrachtigingsstroom voldoende is, kan de motor reactief vermogen aan het elektriciteitsnet leveren, waardoor de vermogensfactor van het elektriciteitsnet verbetert (asynchrone motoren kunnen dit niet). Daarom worden ze vaak gebruikt als "synchrone condensatoren" om de netspanning te stabiliseren.
• Asynchrone motoren: Ze hebben een relatief lager rendement en een vaste vermogensfactor. Door slipverlies, vooral tijdens gebruik met lage belasting, zal het rendement aanzienlijk afnemen (bijvoorbeeld bij nullast is het rendement bijna nul). Tegelijkertijd is hun vermogensfactor altijd tremorend (d.w.z. ze moeten reactief vermogen van het elektriciteitsnet opnemen om een ​​magnetisch veld te creëren) en kunnen niet actief worden aangepast. Grootschalig gebruik kan leiden tot een afname van de vermogensfactor van het elektriciteitsnet en een toename van de verliezen in het elektriciteitsnet.

4. Verschillen in toepassingsscenario's

• Synchrone motoren: Ze zijn geschikter voor scenario's met hoge eisen aan snelheidsnauwkeurigheid, efficiëntie en stabiliteit van het elektriciteitsnet:
  1. Energieopwekking: Alle grote generatoren (zoals thermische en hydro-elektrische generatoren) zijn synchrone motoren, omdat ze een stabiele snelheid kunnen garanderen en elektrische energie met een constante frequentie kunnen leveren (de frequentie van het elektriciteitsnet in China is vastgesteld op 50 Hz, wat gerealiseerd moet worden door gebruik te maken van synchrone motoren).
  2. Zware industriële apparatuur: Grote industriële compressoren, waterpompen, kogelmolens en dergelijke gebruiken hun hoge efficiëntie en stabiele snelheid om de bedrijfskosten op de lange termijn te verlagen.
  3. Regeling van het elektriciteitsnet: Gebruikt als synchrone condensatoren om de vermogensfactor van het elektriciteitsnet te verbeteren en het probleem van onvoldoende reactief vermogen in het elektriciteitsnet te verhelpen.
• Asynchrone motoren:Door hun eenvoudige structuur, lage kosten en handige onderhoud zijn ze de meest gangbare keuze geworden in civiele en kleine tot middelgrote industriële scenario's:
  1. Civiele apparatuur: Huishoudelijke apparaten (zoals airconditioners, wasmachines, elektrische ventilatoren) en kleine waterpompen maken allemaal gebruik van kooiankermotoren om in de dagelijkse lichte behoeften te voorzien.
  2. Kleine tot middelgrote industriële apparatuur: spindels van gereedschapsmachines, transportbanden, ventilatoren en dergelijke vereisen geen extreem hoge nauwkeurigheid en efficiëntie, waardoor het kosteneffectiviteitsvoordeel van asynchrone motoren duidelijker is.
  3. Startscenario's met zware belasting: Asynchrone motoren met wondrotor worden gebruikt in apparatuur zoals kranen en hijswerktuigen, waarbij het startkoppel wordt aangepast door de rotorweerstand te wijzigen.