Перш ніж розібратися, в чому їх відмінність, необхідно з'ясувати, що таке електродвигун? Електродвигун - це електрична машина, яка приводиться в дію від електроенергії і служить приводом для інших механізмів.
Пояснення принципу роботи синхронного електродвигуна для "чайників"
З дитинства ми пам'ятаємо, що два магніти, якщо їх наблизити один до одного, в одному випадку притягуються, а в іншому відштовхуються. Відбувається це, в залежності від того, що якими сторонами магнітів ми їх з'єднуємо, різнойменні полюси притягуються, а однойменні відштовхуються. Це - постійні магніти, у яких магнітне поле присутній постійно. Існують і змінні магніти.
У шкільному підручнику з фізики є малюнок, де зображений електромагніт у вигляді підкови і рамка з півкільцями на кінцях, яка розташована між його полюсами.
При розташуванні рамки в горизонтальному положенні в просторі між полюсами магнітів, через те, що магніт притягує різнойменні полюси і відштовхує однойменні, на рамку подається струм, однакового знака. Навколо рамки з'являється електромагнітне поле (ось приклад змінного магніту!), Полюса магнітів притягують рамку, і вона повертається у вертикальне положення. При досягненні вертикалі, на рамку подається струм протилежного знака, електромагнітне поле рамки змінює полюсність, і полюса постійного магніту починають відштовхувати рамку, обертаючи її до горизонтального положення, після чого цикл обертання повторюється.
У цьому полягає принцип роботи електродвигуна. Причому, примітивного синхронного електродвигуна!
Отже, примітивний синхронний електродвигун працює, коли на рамку подається струм. У справжнього синхронного електродвигуна, роль рамки виконує ротор з котушками проводів, званих обмотками, на які подається струм (вони служать джерелами електромагнітного поля). А роль подковообразного магніту виконує статор, виготовлений або з набору постійних магнітів, або теж з котушок проводів (обмоток), які, при подачі струму є також джерелами електромагнітного поля.Ротор синхронного електродвигуна буде обертатися з такою ж частотою, з якою змінюється струм, що подається на клеми обмотки, тобто синхронно. Звідси назва цього електродвигуна.
Пояснення принципу роботи асинхронного електродвигуна для "чайників"
Згадуємо опис малюнка в попередньому прикладі. Та ж рамка, розташована між полюсами подковообразного магніту, тільки її кінці не мають півкілець, вони з'єднані між собою.
Тепер починаємо обертати навколо рамки підковоподібний магніт. Обертаємо його повільно і спостерігаємо за поведінкою рамки. До деяких пір рамка залишається нерухомою, а потім, при повороті магніту на певний кут, рамка починає обертання слідом за магнітом. Обертання рамки запізнюється в порівнянні зі швидкістю обертання магніту, тобто вона обертається не синхронно з ним - асинхронно. Ось і виходить, що це примітивний асинхронний електродвигун.
Взагалі-то роль магнітів в цьому асинхронному двигуні служать обмотки, розташовані в пазах статора, на які подається струм. А роль рамки, виконує ротор, в пази якого вставлені металеві пластини, з'єднані між собою на коротко. Тому такий ротор називається короткозамкненим.
У чому ж відмінності синхронного і асинхронного електродвигунів?
Якщо поставити поруч два сучасних електродвигуна одного і іншого типу, то за зовнішніми ознаками їх відрізнити важко навіть фахівцеві.
По суті, їх головна відмінність розглянуто в наведених прикладах принципів роботи цих електродвигунів. Вони відрізняються по конструкції роторів. Ротор синхронного електродвигуна складається з обмоток, а ротор асинхронного являє собою набір пластин.
Статори одного і іншого електродвигунів майже не відрізняються і являють собою набір обмоток, однак, статор синхронного електродвигуна може бути набраний з постійних магнітів.
Обороти синхронного двигуна відповідають частоті подається на нього струму, а обороти асинхронного дещо відстають від частоти струму.
Відрізняються вони і за сферами застосування. Наприклад, синхронні електродвигуни ставлять для приводу устаткування, яке працює з постійною швидкістю обертання (насоси, компресори і т.д.) не знижуючи її зі збільшенням навантаження. А ось асинхронні електродвигуни знижують частоту обертання при збільшенні навантаження.
Синхронні електродвигуни конструктивно складніше, а значить, і дорожче асинхронних електродвигунів.
