1. ความสัมพันธ์ที่ตรงกันระหว่างความเร็วในการทำงานกับสนามแม่เหล็ก

• มอเตอร์ซิงโครนัส:ความเร็วของโรเตอร์จะสอดคล้องกับความเร็วของสนามแม่เหล็กหมุนของสเตเตอร์อย่างสมบูรณ์ ซึ่งเรียกว่า “การทำงานแบบซิงโครนัส” โรเตอร์ของสเตเตอร์จะมีแม่เหล็กถาวรในตัว หรือสร้างสนามแม่เหล็กคงที่โดยส่งกระแสตรงผ่านขดลวดกระตุ้น หลังจากสนามแม่เหล็กหมุนของสเตเตอร์เกิดขึ้น มันจะดึงโรเตอร์ให้หมุนแบบซิงโครนัส เหมือนกับ “แม่เหล็กดึงดูดเหล็ก” โดยไม่มีความคลาดเคลื่อนของความเร็ว
• มอเตอร์แบบอะซิงโครนัส: ความเร็วโรเตอร์จะต่ำกว่าความเร็วของสนามแม่เหล็กหมุนของสเตเตอร์เสมอ ส่งผลให้เกิด “ความแตกต่างของความเร็ว” (ซึ่งเป็นที่มาของชื่อ “อะซิงโครนัส”) โรเตอร์ไม่มีสนามแม่เหล็กอิสระ แต่อาศัยสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์ในการตัดตัวนำของโรเตอร์เพื่อสร้างกระแสเหนี่ยวนำ ซึ่งต่อมาจะเกิดเป็นสนามแม่เหล็กโรเตอร์ เฉพาะเมื่อความเร็วโรเตอร์ช้ากว่าสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์เท่านั้นจึงจะมั่นใจได้ว่าตัวนำจะถูกตัดอย่างต่อเนื่องโดยสนามแม่เหล็ก เพื่อรักษาระดับกระแสเหนี่ยวนำและการหมุนของโรเตอร์ ดังนั้น ความแตกต่างของความเร็วจึงเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการทำงานของมอเตอร์อะซิงโครนัส

2. ประสิทธิภาพการสตาร์ทและลักษณะแรงบิด

• มอเตอร์ซิงโครนัส:มอเตอร์เหล่านี้มีปัญหาเรื่อง “สตาร์ทยาก” เนื่องจากสนามแม่เหล็กของโรเตอร์คงที่ ความเร็วของสนามแม่เหล็กที่หมุนของสเตเตอร์จึงสูงมากในขณะสตาร์ท และโรเตอร์ไม่สามารถหมุนตามทันได้ทันทีเนื่องจากแรงเฉื่อย ทำให้เกิด “การสูญเสียการซิงโครไนซ์” ได้ง่าย (กล่าวคือ โรเตอร์ไม่สามารถถูกดึงให้หมุนโดยสนามแม่เหล็กได้) ดังนั้นจึงไม่สามารถสตาร์ทโดยการจ่ายพลังงานโดยตรงได้ โดยปกติแล้ว จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เสริม (เช่น ขดลวดสตาร์ทแบบอะซิงโครนัสขนาดเล็ก) เพื่อหมุนโรเตอร์ให้ความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วซิงโครไนซ์ก่อน จากนั้นจึงใช้กระแสไฟฟ้ากระตุ้นเพื่อให้ “การซิงโครไนซ์แบบดึงเข้า” เสร็จสมบูรณ์ นอกจากนี้ แรงบิดเริ่มต้นของมอเตอร์ยังมีน้อย ทำให้การขับเคลื่อนโหลดหนักเพื่อสตาร์ททำได้ยาก
• มอเตอร์แบบอะซิงโครนัส:มอเตอร์เหล่านี้สตาร์ทง่ายและมีแรงบิดที่ยืดหยุ่นกว่า ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เสริมใดๆ สามารถสตาร์ทได้โดยการจ่ายไฟโดยตรง ในระหว่างการสตาร์ท ความเร็วของโรเตอร์จะค่อยๆ เพิ่มขึ้น และความแตกต่างของความเร็วจะค่อยๆ ลดลง ตามโครงสร้างโรเตอร์ที่แตกต่างกัน มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามารถแบ่งออกได้เป็นมอเตอร์แบบกรงกระรอกและมอเตอร์แบบพันรอบ: มอเตอร์แบบกรงกระรอกมีแรงบิดเริ่มต้นปานกลางและเหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีภาระเบา (เช่น พัดลม) มอเตอร์แบบพันรอบสามารถเพิ่มแรงบิดเริ่มต้นได้โดยการเชื่อมต่อตัวต้านทานแบบอนุกรมในวงจรโรเตอร์ ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการในการสตาร์ทของภาระหนัก (เช่น เครน) ได้

3. ความสามารถในการปรับประสิทธิภาพและค่ากำลังไฟฟ้า

• มอเตอร์ซิงโครนัส:มอเตอร์ซิงโครนัสมีประสิทธิภาพสูงขึ้นและสามารถปรับค่าตัวประกอบกำลังได้ เนื่องจากความเร็วเป็นแบบซิงโครนัสเสมอ จึงไม่มี “การสูญเสียการลื่นไถล” (หนึ่งในการสูญเสียหลักของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส) ที่เกิดจากความแตกต่างของความเร็ว การสูญเสียพลังงานน้อยลงระหว่างการทำงานระยะยาว และข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพจะเห็นได้ชัดเจนกว่าในอุปกรณ์ที่มีกำลังสูง (เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่และคอมเพรสเซอร์อุตสาหกรรม) นอกจากนี้ ค่าตัวประกอบกำลังของมอเตอร์ซิงโครนัสยังสามารถควบคุมได้โดยการปรับกระแสกระตุ้น เมื่อกระแสกระตุ้นเพียงพอ มอเตอร์สามารถส่งกำลังรีแอคทีฟไปยังโครงข่ายไฟฟ้า ช่วยเพิ่มค่าตัวประกอบกำลังของโครงข่ายไฟฟ้า (มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสไม่สามารถทำเช่นนี้ได้) ดังนั้นจึงมักใช้เป็น “คอนเดนเซอร์แบบซิงโครนัส” เพื่อรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าของโครงข่ายไฟฟ้า
• มอเตอร์แบบอะซิงโครนัส:มีประสิทธิภาพต่ำกว่าและมีค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าคงที่ เนื่องจากมีการสูญเสียพลังงานแบบสลิป โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการทำงานที่มีโหลดเบา ประสิทธิภาพจะลดลงอย่างมาก (เช่น ประสิทธิภาพจะเกือบเป็นศูนย์เมื่อไม่มีโหลด) ในขณะเดียวกัน ค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าจะล่าช้าอยู่เสมอ (กล่าวคือ ต้องดูดซับกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟจากโครงข่ายไฟฟ้าเพื่อสร้างสนามแม่เหล็ก) และไม่สามารถปรับได้อย่างแม่นยำ การใช้งานในวงกว้างอาจนำไปสู่การลดลงของค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าของโครงข่ายไฟฟ้าและการสูญเสียพลังงานที่เพิ่มขึ้น

4. ความแตกต่างในสถานการณ์การใช้งาน

• มอเตอร์ซิงโครนัส:เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีความต้องการสูงในด้านความเร็ว ความแม่นยำ ประสิทธิภาพ และความเสถียรของระบบไฟฟ้า:
  1. สาขาการผลิตพลังงาน: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่ทั้งหมด (เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังความร้อนและพลังน้ำ) เป็นมอเตอร์ซิงโครนัส เนื่องจากสามารถรับประกันความเร็วที่เสถียรและส่งออกพลังงานไฟฟ้าที่มีความถี่คงที่ (ความถี่ของระบบไฟฟ้าของจีนได้รับการแก้ไขที่ 50Hz ซึ่งจำเป็นต้องได้รับการดำเนินการโดยการพึ่งพามอเตอร์ซิงโครนัส)
  2. อุปกรณ์รับน้ำหนักหนักในอุตสาหกรรม: คอมเพรสเซอร์อุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ปั๊มน้ำ เครื่องบดลูกบอล ฯลฯ ใช้ประสิทธิภาพสูงและความเร็วที่เสถียรเพื่อลดต้นทุนการดำเนินงานในระยะยาว
  3. การควบคุมโครงข่ายไฟฟ้า: ใช้เป็นคอนเดนเซอร์แบบซิงโครนัสเพื่อปรับปรุงปัจจัยกำลังไฟฟ้าของโครงข่ายไฟฟ้าและบรรเทาปัญหากำลังไฟฟ้าปฏิกิริยาไม่เพียงพอในโครงข่ายไฟฟ้า
• มอเตอร์แบบอะซิงโครนัส:เนื่องจากโครงสร้างที่เรียบง่าย ต้นทุนต่ำ และการบำรุงรักษาที่สะดวก จึงทำให้กลายเป็นตัวเลือกหลักในงานโยธาและอุตสาหกรรมขนาดเล็กถึงขนาดกลาง:
  1. อุปกรณ์พลเรือน: เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน (เช่น เครื่องปรับอากาศ เครื่องซักผ้า พัดลมไฟฟ้า) และปั๊มน้ำขนาดเล็ก ล้วนใช้มอเตอร์อะซิงโครนัสแบบกรงกระรอกเพื่อตอบสนองความต้องการโหลดเบาในแต่ละวัน
  2. อุปกรณ์อุตสาหกรรมขนาดเล็กถึงขนาดกลาง: แกนเครื่องมือกล สายพานลำเลียง เครื่องเป่าลม ฯลฯ ไม่จำเป็นต้องมีความแม่นยำและประสิทธิภาพสูงมาก ดังนั้นมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสจึงมีข้อได้เปรียบด้านต้นทุนที่คุ้มค่ากว่า
  3. สถานการณ์การสตาร์ทเมื่อมีภาระหนัก: มอเตอร์อะซิงโครนัสแบบโรเตอร์พันแผลใช้ในอุปกรณ์ เช่น เครนและรอก โดยที่แรงบิดสตาร์ทจะได้รับการปรับโดยการปรับเปลี่ยนความต้านทานของโรเตอร์