Vietnamese 
English 
French 
German 
Spanish 
Portuguese 
Dutch 
Italian 
Russian 
Chinese 
Japanese 
Korean 
Indonesian 
Thai 
Arabic 
Turkish 
Hebrew 
Hindi 
Động cơ không đồng bộ và động cơ đồng bộ là hai loại động cơ AC cốt lõi. Do sự khác biệt về cấu trúc rotor và phương pháp tương tác từ trường, chúng có sự khác biệt đáng kể về đặc tính vận hành, từ đó quyết định các trường hợp ứng dụng riêng biệt của chúng. Các so sánh cụ thể có thể được mở rộng từ bốn khía cạnh chính:
1. Mối quan hệ phù hợp giữa tốc độ hoạt động và từ trường
Đây là sự khác biệt cốt lõi nhất giữa hai loại động cơ:
-
Động cơ đồng bộ: Tốc độ rotor luôn hoàn toàn phù hợp với tốc độ từ trường quay của stato, được gọi là "hoạt động đồng bộ". Rotor của chúng có nam châm vĩnh cửu tích hợp sẵn hoặc tạo ra từ trường cố định bằng cách cho dòng điện một chiều chạy qua cuộn dây kích từ. Sau khi từ trường quay của stato được hình thành, nó sẽ kéo rotor quay đồng bộ như "nam châm hút sắt", không có độ lệch tốc độ.
-
Động cơ không đồng bộ: Tốc độ rotor luôn thấp hơn tốc độ từ trường quay của stato, tạo ra “chênh lệch tốc độ” (đây là nguồn gốc của tên gọi “động cơ không đồng bộ”). Rotor của loại động cơ này không có từ trường độc lập; thay vào đó, chúng dựa vào từ trường stato để cắt các dây dẫn rotor, tạo ra dòng điện cảm ứng, từ đó tạo thành từ trường rotor. Chỉ khi tốc độ rotor chậm hơn từ trường stato thì từ trường mới có thể cắt liên tục các dây dẫn, duy trì dòng điện cảm ứng và tốc độ quay của rotor. Do đó, chênh lệch tốc độ là điều kiện cần thiết cho hoạt động của động cơ không đồng bộ.
2. Hiệu suất khởi động và đặc tính mô-men xoắn
Hai loại động cơ này khác nhau đáng kể về phương pháp khởi động và hiệu suất mô-men xoắn:
-
Động cơ đồng bộ: Chúng có vấn đề "khó khởi động". Do từ trường của rotor cố định, tốc độ từ trường quay của stato cực kỳ cao tại thời điểm khởi động, và rotor không thể theo kịp ngay lập tức do quán tính, dễ gây ra "mất đồng bộ" (tức là rotor không thể bị từ trường kéo quay). Do đó, chúng không thể được khởi động bằng cách cấp điện trực tiếp. Thông thường, cần có các thiết bị phụ trợ (chẳng hạn như cuộn dây khởi động không đồng bộ nhỏ) để quay rotor đến tốc độ gần với tốc độ đồng bộ, sau đó mới cấp dòng điện kích thích để hoàn thành "đồng bộ kéo vào". Ngoài ra, mô-men xoắn khởi động của chúng nhỏ, khiến việc truyền tải tải nặng để khởi động trở nên khó khăn.
-
Động cơ không đồng bộ: Động cơ dễ khởi động và có đặc tính mô-men xoắn linh hoạt hơn. Không cần thiết bị phụ trợ; có thể khởi động trực tiếp bằng cách cấp điện. Trong quá trình khởi động, tốc độ rotor tăng dần và chênh lệch tốc độ giảm dần. Tùy thuộc vào cấu trúc rotor khác nhau, động cơ không đồng bộ có thể được chia thành loại rotor lồng sóc và rotor dây quấn: Động cơ rotor lồng sóc có mô-men xoắn khởi động vừa phải, phù hợp với tải nhẹ (như quạt); Động cơ rotor dây quấn có thể tăng mô-men xoắn khởi động bằng cách kết nối các điện trở nối tiếp trong mạch rotor, đáp ứng yêu cầu khởi động của tải nặng (như cần cẩu).
3. Khả năng điều chỉnh hiệu suất và hệ số công suất
Hai loại động cơ có đặc điểm khác nhau về hiệu suất sử dụng năng lượng và khả năng thích ứng với lưới điện:
-
Động cơ đồng bộ: Chúng có hiệu suất cao hơn và có thể điều chỉnh hệ số công suất. Vì tốc độ luôn đồng bộ, nên không có “tổn thất trượt” (một trong những tổn thất chính của động cơ không đồng bộ) do chênh lệch tốc độ. Ít lãng phí năng lượng hơn trong quá trình vận hành lâu dài và lợi thế về hiệu suất thể hiện rõ hơn ở các thiết bị công suất lớn (như máy phát điện lớn và máy nén công nghiệp). Ngoài ra, hệ số công suất của động cơ đồng bộ có thể được điều khiển bằng cách điều chỉnh dòng điện kích từ. Khi dòng điện kích từ đủ lớn, động cơ có thể xuất công suất phản kháng lên lưới điện, cải thiện hệ số công suất của lưới điện (động cơ không đồng bộ không làm được điều này). Do đó, chúng thường được sử dụng làm “tụ điện đồng bộ” để ổn định điện áp lưới điện.
-
Động cơ không đồng bộ: Chúng có hiệu suất tương đối thấp và hệ số công suất cố định. Do tổn thất trượt, đặc biệt là khi vận hành tải nhẹ, hiệu suất sẽ giảm đáng kể (ví dụ, hiệu suất gần bằng 0 khi không tải). Đồng thời, hệ số công suất của chúng luôn bị trễ (tức là chúng cần hấp thụ công suất phản kháng từ lưới điện để tạo từ trường) và không thể điều chỉnh chủ động. Việc sử dụng quy mô lớn có thể dẫn đến giảm hệ số công suất lưới điện và tăng tổn thất lưới điện.
4. Sự khác biệt trong các kịch bản ứng dụng
Dựa trên những đặc điểm trên, lĩnh vực ứng dụng của hai loại động cơ này rất khác biệt:
-
Động cơ đồng bộ: Chúng phù hợp hơn với các tình huống có yêu cầu cao về tốc độ, độ chính xác, hiệu quả và độ ổn định của lưới điện:
- Lĩnh vực phát điện: Tất cả các máy phát điện lớn (như máy phát điện nhiệt điện và thủy điện) đều là động cơ đồng bộ, vì chúng có thể đảm bảo tốc độ ổn định và sản lượng điện năng với tần số không đổi (tần số lưới điện của Trung Quốc cố định ở mức 50Hz, cần phải thực hiện bằng cách dựa vào động cơ đồng bộ).
- Thiết bị công nghiệp tải trọng lớn: Máy nén công nghiệp lớn, máy bơm nước, máy nghiền bi, v.v., sử dụng hiệu suất cao và tốc độ ổn định để giảm chi phí vận hành lâu dài.
- Điều chỉnh lưới điện: Được sử dụng làm tụ điện đồng bộ để cải thiện hệ số công suất của lưới điện và giảm bớt vấn đề công suất phản kháng không đủ trong lưới điện.
-
Động cơ không đồng bộ:Do cấu trúc đơn giản, chi phí thấp và bảo trì thuận tiện nên chúng đã trở thành sự lựa chọn chính thống trong các dự án dân dụng và công nghiệp vừa và nhỏ:
- Thiết bị dân dụng: Các thiết bị gia dụng (như máy điều hòa, máy giặt, quạt điện) và máy bơm nước nhỏ đều sử dụng động cơ không đồng bộ lồng sóc để đáp ứng nhu cầu tải nhẹ hàng ngày.
- Thiết bị công nghiệp vừa và nhỏ: Trục chính máy công cụ, băng tải, quạt gió, v.v. không yêu cầu độ chính xác và hiệu suất cực cao nên lợi thế về hiệu quả chi phí của động cơ không đồng bộ nổi bật hơn.
- Các tình huống khởi động tải nặng: Động cơ không đồng bộ rôto dây quấn được sử dụng trong các thiết bị như cần cẩu và tời, trong đó mô-men xoắn khởi động được điều chỉnh bằng cách thay đổi điện trở rôto.
Tóm lại, động cơ không đồng bộ có những ưu điểm cốt lõi là “đơn giản, chi phí thấp và dễ khởi động” và phù hợp với các tình huống chung với điện áp trung bình-thấp và công suất nhỏ-trung bình. Mặt khác, động cơ đồng bộ dựa trên các đặc tính “đồng bộ hóa cao, hiệu suất cao và hệ số công suất có thể điều chỉnh” và là động cơ không thể thay thế trong các lĩnh vực chuyên nghiệp đòi hỏi điện áp cao, công suất lớn và độ chính xác cao (như phát điện và thiết bị công nghiệp lớn). Trong quá trình lựa chọn thực tế, cần đánh giá toàn diện dựa trên yêu cầu về tốc độ, đặc tính tải, nhu cầu hiệu suất và ngân sách chi phí.
