ஒத்திசைவற்ற மற்றும் ஒத்திசைவு இயந்திரங்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடு

ஒத்திசைவற்ற மற்றும் ஒத்திசைவு இயந்திரங்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடு

மின் பொறியியல் உலகில், குறிப்பாக மின் அமைப்புகள் மற்றும் தொழில்துறை மோட்டார் இயக்கிகளில், ஒத்திசைவற்ற (asynchronous) மற்றும் ஒத்திசைவு (synchronous) இயந்திரங்கள் என்ற சொற்கள் அடிக்கடி இடம்பெறுகின்றன. இவை இரண்டுமே சுழலும் காந்தப்புலங்களின் கொள்கையின் அடிப்படையில் இயங்கும் மாறுதிசை மின்னோட்ட (AC) இயந்திரங்கள் ஆகும். ஆனால், அவற்றின் முறுக்குவிசை உருவாக்கம், சுழற்சி வேகம், சுழலியின் அமைப்பு, இயக்கப் பண்புகள் மற்றும் களப் பயன்பாடுகள் ஆகியவற்றில் அவை அடிப்படையில் வேறுபடுகின்றன. உங்கள் சுமை, செயல்திறன், கட்டுப்பாடு மற்றும் செலவுத் தேவைகளுக்கு ஏற்ற சரியான இயந்திரத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கு, இந்த வேறுபாடுகளைப் புரிந்துகொள்வது மிகவும் அவசியமாகும்.

1. ஒத்திசைவற்ற (தூண்டல்) இயந்திரங்களைப் புரிந்துகொள்ளுதல்

ஒத்திசைவற்ற இயந்திரங்கள் தூண்டல் மோட்டார்கள் என்று பரவலாக அறியப்படுகின்றன. "ஒத்திசைவற்ற" என்ற சொல்லின் பொருள், ரோட்டரின் சுழற்சி வேகமானது, ஸ்டேட்டரில் சுழலும் காந்தப்புலத்தின் வேகத்திற்கு (ஒத்திசைவு வேகம் எனப்படும்) சமமாக இருப்பதில்லை என்பதாகும். இந்த இயந்திரங்கள் மின்காந்தத் தூண்டலின் அடிப்படையில் செயல்படுகின்றன: சுழலும் ஸ்டேட்டர் புலத்திற்கும் ரோட்டருக்கும் இடையிலான வேக வேறுபாட்டின் காரணமாக ரோட்டர் மின்னோட்டங்கள் உருவாகின்றன. இந்த வேக வேறுபாடு 'சறுக்கல்' (slip) என்று அழைக்கப்படுகிறது.

தூண்டல் மோட்டார்கள் எளிமையான கட்டமைப்பு, வலிமை, எளிதான பராமரிப்பு மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் விலை குறைவு என்பதால் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

2. ஒத்திசைவு இயந்திரத்தின் வரையறை

ஒரு ஒத்திசைவு இயந்திரம் என்பது ஒரு ஏசி இயந்திரம் ஆகும், அதன் ரோட்டார் ஸ்டேட்டர் காந்தப்புலத்தின் அதே வேகத்தில் துல்லியமாகச் சுழலும், எனவே அது "ஒத்திசைவானது" என்று கூறப்படுகிறது. ரோட்டார் ஸ்டேட்டர் காந்தப்புலத்துடன் "பூட்டப்பட்டிருக்க", அதற்குத் தனக்கென ஒரு காந்தப்புலம் இருக்க வேண்டும், அது பொதுவாகப் பின்வருவனவற்றிலிருந்து பெறப்படுகிறது:

1. DC தூண்டல் மின்னோட்டம் (ஸ்லிப் ரிங்குகள் அல்லது பிரஷ்லெஸ் எக்சைட்டர் வழியாக), அல்லது
2. நிரந்தர காந்தம் (நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவு மோட்டார்களில்).

ஒத்திசைவு இயந்திரங்கள் மோட்டார்களாகவும் மின்னாக்கிகளாகவும் செயல்பட முடியும். மின் உற்பத்தி நிலையங்களில், ஒத்திசைவு மின்னாக்கிகள் ஒரு முக்கிய அங்கமாகும், ஏனெனில் அவை தங்களின் சுழற்சி வேகத்திற்கு ஏற்ப சீராக அதிர்வெண்ணையும் மின்னழுத்தத்தையும் உருவாக்குகின்றன.

3. செயல்படும் கொள்கையில் உள்ள வேறுபாடு: நழுவல் முறை மற்றும் ஒத்திசைவு பூட்டுதல் முறை.

மிக அடிப்படையான வேறுபாடு, ரோட்டார் வேகத்திற்கும் ஸ்டேட்டர் புல வேகத்திற்கும் இடையிலான தொடர்பில் அமைந்துள்ளது.

ஒரு ஒத்திசைவற்ற இயந்திரத்தில், சுழலியில் மின்னோட்டங்கள் தூண்டப்பட்டு முறுக்குவிசையை உருவாக்க, சுழலியானது ஒத்திசைவு வேகத்தை விட சற்றே பின்தங்கியிருக்க வேண்டும். நழுவல் இல்லாமல், சுழலியில் தூண்டப்பட்ட மின்னழுத்தம் இருக்காது, எனவே முறுக்குவிசையும் இருக்காது.
ஒரு ஒத்திசைவு இயந்திரத்தில், சுழலியானது நிலைமின்புலத்துடன் "இணைந்து கொள்கிறது". ஒருமுறை ஒத்திசைவு அடைந்ததும், அதன் வேகம் ஆற்றல் மூலத்தின் அதிர்வெண்ணைப் பின்பற்றி நிலையானதாக இருக்கும்.

கருத்தியல் ரீதியாக:
– ஒத்திசைவற்றது: முறுக்குவிசையை உருவாக்க நழுவல் தேவைப்படுகிறது.
– ஒத்திசைவு: நிலையான செயல்பாட்டின் போது நழுவல் தேவையில்லை.

4. சுழற்சி வேகம் மற்றும் வேக நிலைத்தன்மை

ஒத்திசைவு வேகம் அதிர்வெண் மற்றும் துருவங்களின் எண்ணிக்கையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது:
\[
n_s = \frac{120 f}{P}
\]
இதில் \(n_s\) என்பது rpm, \(f\) என்பது அதிர்வெண் (Hz), மற்றும் \(P\) என்பது துருவங்களின் எண்ணிக்கை.

– தூண்டல் மோட்டார்: இதன் வேகம் \(n_s\)-ஐ விட சற்றுக் குறைவாக இருக்கும், மேலும் இது பளுவைப் பொறுத்து மாறுபடும் (பளு அதிகமாக ஆக, நழுவல் அதிகரித்து, வேகம் குறையும்).
– ஒத்திசைவு மோட்டார்: இதன் வேகம் துல்லியமாக \(n_s\) ஆகும்; சுமை மாறினாலும் இது பெரிய அளவில் மாறாது (அதிகபட்ச முறுக்கு வரம்பை, அல்லது “வெளியே இழுக்கும் முறுக்கை” தாண்டாத வரை).

எனவே, ஒரு பயன்பாட்டிற்கு மிகவும் சீரான வேகம் தேவைப்பட்டால், ஒத்திசைவு மோட்டார் பெரும்பாலும் சிறந்ததாக இருக்கும்.

5. ரோட்டார் கட்டுமானம்: அணில் கூண்டு மற்றும் தூண்டல்

ரோட்டரின் கட்டமைப்பில் உள்ள வேறுபாடுகளும் தெளிவாகத் தெரிகின்றன:

ஒத்திசைவற்ற இயந்திர ரோட்டார்
பொதுவாகப் பயன்படுத்தவும்:
– அணில் கூண்டு சுழலி: கடத்திக் கம்பிகள் இறுதி வளையங்களால் இணைக்கப்பட்டுள்ளன, இது உறுதியானது மற்றும் குறைந்தபட்ச பராமரிப்பு தேவைப்படுகிறது.
ஆரம்ப முறுக்குவிசை சரிசெய்தலுக்கோ அல்லது குறிப்பிட்ட கட்டுப்பாட்டிற்கோ ஒரு கம்பிச்சுருள் சுழலியும் உள்ளது.

ஒத்திசைவு இயந்திர ரோட்டார்
ரோட்டருக்கு ஒரு காந்தப்புல மூலம் இருக்க வேண்டும்:
– DC தூண்டுதலுடன் கூடிய கம்பிச்சுருள் சுழலி
– அல்லது நிரந்தர காந்தம் கொண்ட ரோட்டார்

தூண்டல் அமைப்பு இருப்பதால், ஒத்திசைவு இயந்திரங்கள் பொதுவாக அதிக சிக்கலானவையாகவும், கூடுதல் கட்டுப்பாடு தேவைப்படுபவையாகவும் உள்ளன.

6. தொடங்கும் முறை

தூண்டல் மோட்டார்களை இயக்குவது ஒப்பீட்டளவில் எளிதானது:
– சிறிய மற்றும் நடுத்தர அளவுகளுக்கு, மூலத்துடன் (DOL) நேரடியாக இணைக்க முடியும்.
– அல்லது, தொடக்க மின்னோட்டத்தைக் குறைக்க ஸ்டார்-டெல்டா, ஆட்டோடிரான்ஸ்ஃபார்மர், சாஃப்ட் ஸ்டார்ட்டர் அல்லது இன்வெர்ட்டர்/VFD ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தவும்.

ஒத்திசைவு மோட்டார்களை இயக்குவது மிகவும் சவாலானது, ஏனெனில் தொடக்கத்தில் அதன் ரோட்டார் "ஒத்திசைக்கப்படுவதில்லை":
பல ஒத்திசைவு மோட்டார்கள், அதிர்வெண்ணைப் படிப்படியாக ஒத்திசைவு நிலைக்கு அதிகரிப்பதற்காக, தணிப்பான் சுருள், துணை மோட்டார்கள் அல்லது VFD-கள் போன்ற தொடக்க முறைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன.

எனவே, நடைமுறையைப் பொறுத்தவரை, தூண்டல் மோட்டார்கள் பொதுவாக எளிமையானவை.

7. திறன் காரணி மற்றும் எதிர்வினை ஒழுங்குமுறை

ஒரு ஒத்திசைவு இயந்திரத்தின் முக்கிய நன்மைகளில் ஒன்று, அதன் திறன் காரணியை ஒழுங்குபடுத்தும் திறன் ஆகும்.

– தூண்டல் மோட்டார்கள், குறிப்பாக குறைந்த பளுவின்போது, ​​பின்தங்கிய (தூண்டல்) திறன் காரணியைக் கொண்டிருக்க முனைகின்றன, ஏனெனில் அவற்றுக்கு மின் வலையமைப்பிலிருந்து காந்தமாக்கும் மின்னோட்டம் தேவைப்படுகிறது.
ஒத்திசைவு மோட்டார்களின் தூண்டலைக் கட்டுப்படுத்த முடியும்:
– குறைந்த உற்சாகம் → பின்தங்கிய
– அதீத கிளர்ச்சி → வழிநடத்தும் (எதிர்வினை ஆற்றலை வழங்க முடியும்)

எனவே, திறன் காரணிகளை மேம்படுத்தவும், மின் அமைப்பு மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறைக்கு ஆதரவளிக்கவும், ஒத்திசைவு மோட்டார்கள் பெரும்பாலும் ஒத்திசைவு மின்தேக்கிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

8. செயல்திறன் மற்றும் பராமரிப்பு

பொதுவாக:
– தூண்டல் மோட்டார்கள்: அதிக செயல்திறன் கொண்டவை, ஆனால் தூண்டப்பட்ட மின்னோட்டங்கள் மற்றும் நழுவல் காரணமாக ரோட்டரில் இழப்புகள் ஏற்படுகின்றன. பொதுவான பயன்பாடுகளுக்கு, குறிப்பாக நவீன IE3/IE4 வகை வடிவமைப்புகளில், செயல்திறன் மிகவும் நன்றாக உள்ளது.
– ஒத்திசைவு மோட்டார்கள்: மிக அதிக செயல்திறனைக் கொண்டிருக்க முடியும், குறிப்பாக நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவு மோட்டார்கள், ஏனெனில் அவற்றுக்குத் தூண்டலுக்கு ரோட்டார் மின்னோட்டம் தேவையில்லை மற்றும் ரோட்டார் இழப்புகளும் குறைவாக உள்ளன.

இருப்பினும், ஒத்திசைவு மோட்டார்கள் பொதுவாக:
- அதிக விலை,
– மேலும் சிக்கலான கட்டுப்பாடு மற்றும் தூண்டுதல் அமைப்புகள்,
– பராமரிப்பு இன்னும் குறிப்பாக இருக்கலாம் (குறிப்பாக எக்ஸைடேஷன் ரோட்டார் மற்றும் பூஸ்டர் அமைப்பில்).

9. அமைப்புச் செலவு மற்றும் சிக்கலான தன்மை

பொருளாதார மற்றும் செயலாக்கக் கண்ணோட்டத்தில்:
– ஒத்திசைவற்ற இயந்திரங்கள்: குறைந்த ஆரம்பச் செலவுகள், ஒப்பீட்டளவில் எளிதான நிறுவல், பொதுவான தொழில்துறை தேவைகளுக்கு ஏற்றவை.
ஒத்திசைவு இயந்திரங்கள்: தூண்டல், கட்டுப்பாடு மற்றும் சுழலி கட்டுமானம் ஆகியவற்றின் காரணமாக ஆரம்பச் செலவுகள் அதிகமாக இருக்கும். இருப்பினும், சில பயன்பாடுகளில், ஆற்றல் சேமிப்பு, திறன் காரணி கட்டுப்பாடு மற்றும் வேக நிலைத்தன்மை ஆகியவை மொத்த உரிமையாளர் செலவை (TCO) மிகவும் சாதகமானதாக மாற்றக்கூடும்.

10. தொழில்துறையில் பொதுவான பயன்பாடுகள்

ஒத்திசைவற்ற இயந்திர பயன்பாடுகள்
– பம்புகள், மின்விசிறிகள், ஊதுவிகள்
– கன்வேயர்
– கம்ப்ரசர்
– பொது உற்பத்தி இயந்திரங்கள்
உறுதியானது, விலை மலிவானது மற்றும் இயக்குவதற்கு எளிதானது என்பதால், தூண்டல் மோட்டார்கள் தொழில்துறையில் 'மக்களின் மோட்டாராக' மாறியுள்ளன.

ஒத்திசைவு இயந்திர பயன்பாடுகள்
- மின் உற்பத்தி நிலையங்களில் உள்ள ஜெனரேட்டர்கள் (PLTU, PLTA, PLTG, பெரிய அளவிலான PLTD)
– நிலையான வேக இயந்திர இயக்கிகள்: பெரிய அமுக்கிகள், அரவை இயந்திரங்கள், குறிப்பிட்ட நொறுக்கும் இயந்திரங்கள்
– திறன் காரணி மேம்பாடு (ஒத்திசைவு மின்தேக்கி)
– உயர் செயல்திறன் பயன்பாடுகள்: நவீன அமைப்புகளில் உள்ள நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவு மோட்டார்கள் (உயர்தர HVAC, குறிப்பிட்ட மின்சார வாகனங்கள் மற்றும் அதிகபட்ச செயல்திறனைக் கோரும் தொழில்துறைகள்)

முடிவுரை

ஒத்திசைவற்ற மற்றும் ஒத்திசைவு இயந்திரங்களுக்கு இடையேயான முக்கிய வேறுபாடு, ரோட்டார் வேகத்திற்கும் ஸ்டேட்டர் காந்தப்புலத்தின் வேகத்திற்கும் உள்ள தொடர்பில் அமைந்துள்ளது. ஒத்திசைவற்ற இயந்திரங்களுக்கு முறுக்குவிசையை உருவாக்க நழுவல் தேவைப்படுகிறது, எனவே அவற்றின் வேகம் ஒத்திசைவு வேகத்தை விட சற்றுக் குறைவாக இருப்பதுடன், சுமைக்கேற்ப ஏற்ற இறக்கத்துடன் காணப்படும். அதே சமயம், ஒத்திசைவு இயந்திரங்கள் துல்லியமாக ஒத்திசைவு வேகத்தில் சுழல்கின்றன. அவை மிகவும் நிலையான வேகத்தையும், தூண்டல் மூலம் ஆற்றல் காரணியை ஒழுங்குபடுத்தும் திறனையும் வழங்குகின்றன.

நடைமுறை அடிப்படையில், தூண்டல் மோட்டார்கள் எளிமை, உறுதித்தன்மை மற்றும் செலவு ஆகியவற்றில் சிறந்து விளங்குகின்றன; அதே சமயம் ஒத்திசைவு மோட்டார்கள் வேக நிலைத்தன்மை, எதிர்வினைத் திறன் கட்டுப்பாடு மற்றும் குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளில் உயர் செயல்திறனுக்கான சாத்தியக்கூறுகள் ஆகியவற்றில் சிறந்து விளங்குகின்றன. செலவு மற்றும் எளிமைக்கா, அல்லது செயல்திறன், திறன் மற்றும் மின் அமைப்புக் கட்டுப்பாட்டிற்கா என்பது போன்ற உங்கள் தேவைகளைப் பொறுத்தே சிறந்த தேர்வு அமைகிறது.

நீங்கள் விரும்பினால், ஒரு விரைவான ஒப்பீட்டு அட்டவணை, ஒத்திசைவு வேகக் கணக்கீட்டின் எடுத்துக்காட்டு, அல்லது ஒரு குறிப்பிட்ட தொழில்துறைச் சூழலுக்கான மோட்டார் தேர்வுப் பரிந்துரை ஆகியவற்றைச் சேர்ப்பதன் மூலம் நான் உதவ முடியும்.