guider

Der er flere vigtige forskelle mellem vekselstrømsmotorer og jævnstrømsmotorer, udover den åbenlyse, der vedrører, hvordan hver af disse komponenter drives. Nedenfor er en kort præsentation af, hvad hver af disse typer motorer er, efterfulgt af en oversigt over forskellene mellem dem.

for at lære mere om de forskellige typer motorer, se vores købsguide til motorer.

hvad er vekselstrømsmotorer?

vekselstrømsmotorer er elektromekaniske enheder, der omdanner elektrisk strøm i form af vekselstrøm og strøm til mekanisk energi. Vekselstrømsmotorer findes i forskellige sorter, som kan karakteriseres som enten induktionsmotorer (som er asynkrone) eller synkrone motorer, og som indeholder en stator og rotor. Induktionsmotorer kan enten være enfasede eller Polyfase, mens synkrone motorer inkluderer Modviljemotorer og Hysteresemotorer. Se vores relaterede guide, typer vekselstrømsmotorer, for at lære mere om hver af disse.

hvad er DC-motorer?

DC-motorer kan konvertere den elektriske energi, der leveres til den i form af likestrøm til mekanisk rotationsenergi. Den samme enhed kan bruges omvendt til at producere jævnstrøm fra motorakslens rotation. Når den bruges på den måde, fungerer enheden som en generator. Der er flere nøgletyper af DC-motorer til rådighed. Disse omfatter Permanent magnet DC motorer, serie sår DC motorer, shunt DC motorer, sammensatte DC motorer og børsteløse DC motorer. Vores relaterede guide, typer af DC-motorer, indeholder mere information om hver af disse typer.

hvordan adskiller AC-og DC-motorer sig fra hinanden?

mens vekselstrøms-og jævnstrømsmotorer begge skaber mekanisk energi i form af en roterende motoraksel, er der nogle vigtige forskelle:

indgangseffekt

vekselstrømsmotorer fungerer fra et indgangselektrisk signal, der er en vekselstrøm og spænding, der ændrer sig i amplitude og retning, når indgangsspændingsbølgeformen afslutter en cyklus. Vekselstrømsmotorer kan betjenes enten fra en enfaset strømkilde, af en polyfasekilde med flere spændingsindgange, der fungerer i en fasevinkelforskel fra hinanden (almindeligvis 120o eller 2 liter/3 radianer i tilfælde af trefaset effekt). DC-motorer drives fra en ensrettet strøm (en, der ikke ændrer retning med tiden) leveret fra en JÆVNSTRØMSKILDE. Den generelle fremtrædelse af vekselstrøm betyder, at der kan være behov for konvertering til jævnstrøm, når du bruger en jævnstrømsmotor, såsom brug af en VEKSELSTRØMSOMFORMER eller JÆVNSTRØMFORSYNING.

magnetfelt

i polyfase vekselstrømsmotorer, da statorspolerne forsynes med en vekselstrøm, produceres et roterende magnetfelt eller RMF, som gennem Faradays induktionslov genererer en EMF i rotorspolerne. At EMF resulterer i en strøm i rotoren og et nettomoment, der skal påføres, hvilket får det til at rotere, og som også genererer et roterende magnetfelt. Induktionsmotorer udviser et fænomen kendt som slip, hvor rotorens hastighed (Nr) er mindre end synkron hastighed for statorens roterende felt (Ns). Slip udtrykkes matematisk som:

i en DC-motor producerer en permanent magnet eller et sæt feltspoler et magnetfelt, der ikke roterer. Strøm tilføres armaturets spoler, hvilket resulterer i armaturets rotation.

direkte vs. indirekte Forbindelsesdesign

med en vekselstrømsmotor er aktivering af statorspolerne gennem en direkte forbindelse til en polyfase vekselstrømskilde alt, hvad der er nødvendigt for at producere rotation af rotoren. Princippet om elektromagnetisk induktion genererer strømmen i rotoren uden behov for en direkte elektrisk forbindelse.

med en jævnstrømsmotor skal der tilføres strøm til både de stationære feltspoler (medmindre der anvendes en permanent magnet) såvel som til ankeret. For at opnå dette bruger jævnstrømsmotorer af børstetype et sæt fjederbelastede kulbørster, der presser mod en kommutatorring, der bærer strømmen til ankerspolerne og til feltspolerne, når ankeret roterer. Afhængigt af om feltspoleforbindelsen udføres parallelt med ankerspolen (shuntmotor) eller i serie med ankerspolen (seriesårmotor), vil den resulterende DC-motorkonfiguration udvise forskellige ydeevneegenskaber.

brug af børster og en kommutator har flere påvirkninger på driften af jævnstrømsmotorer:

• børster udsættes for slid fra mekanisk friktion, hvilket betyder, at reparation og udskiftning af børster er uundgåelig, hvilket påvirker motorplacering på grund af kravet om tilgængelighed.
• Børstekontakt med kommutatoren kan resultere i gnister og lysbue, som kan forårsage grube og skade på kommutatoren og kan også være en antændelseskilde – et problem i nogle miljøer, hvor der er risiko for udsættelse for brandfarlige dampe eller gasser.
• Børstefriktion er en årsag til en reduceret effektivitet for jævnstrømsmotorer, der bruger dem, da noget af inputenergien forbruges i friktion og ikke bruges til at generere bevægelse.
• børstede jævnstrømsmotorer skaber mere støj og genererer støv ved brug af børsten, som typisk er et kulstof-eller grafitmateriale.

hastighedskontrol

i en vekselstrømsmotor styres motorens hastighed af indgangsfrekvensen for den vekselstrøm, der leveres til statorspolerne, og er direkte proportional. Når frekvensen stiger, øges motorens hastighed. Frekvensomformere med variabel frekvens bruges til at justere indgangsfrekvensen efter ønske for at producere det ønskede motoromdrejningstal.

for jævnstrømsmotorer styres enhedens hastighed ved at variere spændingen og strømmen, der påføres ankerspolerne eller viklingerne, eller ved at justere strømmen, der strømmer til feltspolerne (påvirker dermed styrken af magnetfeltet for feltspolen). Forholdet mellem hastighed og strøm er igen proportionalt.

Opstartsmekanisme

Polyfase vekselstrømsmotorer betegnes som selvstartende og kræver ingen yderligere elektronik ud over den variable frekvensstyring for hastighed. Enfasede vekselstrømsmotorer såvel som jævnstrømsmotorer kræver begge en opstartsmekanisme til styring af opstartsforhold. Som et eksempel er den bageste EMF, der genereres i ankeret, i store jævnstrømsmotorer proportional med ankerets hastighed og er derfor lille ved opstart. Denne tilstand kan forårsage en stor strømstrøm til ankeret, hvilket potentielt kan forårsage udbrændthed. Således er det nødvendigt at styre indgangsspændingsrampen ved opstart for disse motorer.

ydelse

vekselstrømsmotorer bruges ofte til deres højhastigheds-og variable drejningsmoment, men typisk vil drejningsmomentet udvise et fald, når motorhastigheden øges. DC-motorer kan producere højt drejningsmoment og er værdifulde, hvor hastighedskontrol er nødvendig. DC-motorer kan give et mere konstant drejningsmoment over hastighedsområdet og giver generelt hurtigere respons på belastningsændringer, som vekselstrømsmotorer. Afhængig af konfigurationen af spoleforbindelsen (serie versus parallel) kan der opnås forskellig ydelse på tværs af belastningsværdien for jævnstrømsmotorer. Seriemotorer udviser højere startmoment, men har en stejlere drop-off i hastighed, når belastningen øges. Parallelle eller shunt DC-motorer giver lavere startmoment, men har en fladere hastighed vs. belastningsforhold og kan, derfor, give en konstant hastighed næsten uafhængig af den påførte belastning.

vekselstrømsmotorer lider af effektivitetsproblemer på grund af induktionsstrømtabet og det tidligere nævnte slip. DC-motorer, der bruger permanente magneter, kan være omkring 30% mere effektive, da de ikke behøver at forbruge strøm for at skabe en elektromagnet, men der er noget tab i effektivitet på grund af energitabet fra friktion af børster. Børsteløse jævnstrømsmotorer er mere effektive end dem med børster, men effektivitetsgevinsterne er primært på områderne med lav belastning eller uden belastning i motorens ydelseskurve.

andre overvejelser

for en given mængde mekanisk arbejdsudgang er vekselstrømsmotorer normalt større end jævnstrømsmotorer, hvor børsteløse DC-design er de mindste. Vekselstrømsmotorer har en lang levetid, mens jævnstrømsmotorer kræver mere vedligeholdelse for de design, der bruger børster og kommutatorer, der har mekanisk slid. Elektronisk kommuterede motorer (ECMs) er en form for børsteløs DC-motor, der eliminerer mekanisk kommutering og børster til fordel for elektronisk kommutering og kontrol, hvilket forbedrer levetiden, reducerer strømforbruget, kører køligere og giver bedre ydelse.

Resume

denne artikel præsenterede en kort diskussion om forskellen mellem AC-og DC-motorer. For information om andre produkter, se vores yderligere guider eller besøg Thomas Supplier Discovery Platform for at finde potentielle forsyningskilder eller se detaljer om specifikke produkter.

kilder:

1. http://www.ohioelectricmotors.com/2015/07/what-is-the-difference-between-an-ac-motor-and-a-dc-motor/
2. https://www.precision-elec.com/difference-between-ac-and-dc-motors/
3. https://www.powerelectric.com/motor-resources/motors101/ac-motors-vs-dc-motors
4. https://physicsabout.com/ac-motor-and-dc-motor/
5. https://www.orientalmotor.com/brushless-dc-motors-gear-motors/technology/AC-brushless-brushed-motors.html
6. https://www.machinedesign.com/motion-control/what-s-difference-between-ac-dc-and-ec-motors
7. http://electricalacademia.com/electrical-comparisons/difference-between-ac-motor-and-dc-motor/
8. https://www.veichi.org/solutions/related-articles/what-is-the-difference-between-ac-and-dc-motors.html

andre motorer artikler

• alt om børsteløse DC – motorer – hvad de er, og hvordan de fungerer
• alt om permanente magnetmotorer – hvad de er, og hvordan de fungerer
• alt om seriesår DC-motorer-hvad de er, og hvordan de fungerer
• alt om shunt DC-motorer Motorer – hvad de er, og hvordan de arbejder
• alt om Stepper Motors – hvad de er, og hvordan de arbejder
• Stepper Motors vs. servomotorer – hvad er forskellen?
• alt om AC Motors controllere – hvad de er, og hvordan de arbejder
• synkrone motorer vs. induktionsmotorer – hvad er forskellen?
• børsteløse motorer vs. børstede motorer-Hvad er forskellen?
• Hvem opfandt dampmaskinen? En industriel historielektion
• alt om ECM-motorer-hvad de er, og hvordan de fungerer
• DC – motorer vs. servomotorer-hvad er forskellen?
• Stepper Motors vs. DC Motors-Hvad er forskellen?
• alt om Servomotorregulatorer-hvad de er, og hvordan de fungerer
• hvad er en 3-faset Motor, og hvordan fungerer den?
• ECM Motors vs. PSC Motors-Hvad er forskellen?
• alt om Motorbløde startere-hvad de er, og hvordan de fungerer
• alt om DC – motorstyringer-hvad de er, og hvordan de fungerer
• Grundlæggende om motor (og Rotor) Test
• hvad er Motorstempling, og hvordan fungerer det?
• alt om fraktioneret hestekræfter motorer