Sähkömoottoreita käytetään yleensä sähköenergian muuntamiseen mekaaniseksi energiaksi. AC- ja DC-moottorit ovat kahden tyyppisiä sähkömoottoreita. AC- ja DC-moottorit ovat suosittuja luonnontieteiden opiskelijoiden keskuudessa. Mutta nämä AC- ja DC-moottorit ovat enemmän kuin pelkkiä käsitteitä, ja niitä käytetään myös tosielämässä.
AC vs DC moottori
Ero AC- ja DC-moottoreiden välillä on, että ne käyttävät erityyppisiä virtoja. Vaihtovirtamoottori käyttää vaihtoehtoista virtaa ja muuttaa sen energiaksi sähkömoottorilla. Tasavirtamoottori käyttää tasavirtaa ja muuttaa sen energiaksi sähkömoottorilla. Tämän lisäksi AC- ja DC-moottorit eroavat toisistaan myös monilta osin.
AC-moottori on tehokas moottori ja se on aina parempi kuin tasavirtamoottori niiden tehokkuuden ja helpon saatavuuden vuoksi. Vaihtovirtamoottorin teho syötetään AC-verkosta. AC-moottori sisältää vaihtovirran muuntamisen mekaaniseksi virraksi. AC-moottoria on kahta tyyppiä, nimittäin synkroninen moottori ja asynkroninen moottori (tunnetaan myös oikosulkumoottorina).
Tasavirtamoottori on sähkökone tai moottori, joka käyttää tasavirtaa ja muuntaa sähköenergian mekaaniseksi energiaksi. Useissa projekteissa ja kokeissa käytetään DC-moottoria lähteenä. DC-moottorit ovat hyödyllisiä myös useissa jokapäiväisessä elämässä. Tasavirtamoottoreita on neljää tyyppiä, ja ne palvelevat eri tarkoituksia.
AC- ja DC-moottorin vertailutaulukko
| Vertailuparametrit | AC moottori | DC moottori |
| Virtalähde | Vaihtovirtamoottorit käyttävät vain vaihtovirtaa eivätkä toimi minkään muun kanssa. Vaihtoehtoinen virta kulkee sähkömoottorin tulon läpi ja muunnetaan mekaaniseksi energiaksi. | DC-moottorit saavat virtansa tasavirrasta. Joitakin tasavirran virtalähteitä ovat tasavirtalähde ja akut. AC-DC-muunninta käytetään satunnaisesti. |
| Käyttö | AC-moottoreita käytetään erityisesti olosuhteissa, joissa vaaditaan tehokasta suorituskykyä. Lisäksi sitä käytetään pidempään. | DC-moottorit ovat hyödyllisiä olosuhteissa, joissa vaaditaan enemmän moottorin nopeutta. Moottorin nopeutta voidaan rajoittaa ulkoisesti. |
| Elinajanodote | AC-moottoreilla on pidempi käyttöikä. Koska AC-moottoreissa ei ole kommutaattoreita ja harjoja, niiden käyttöikä on pidempi. | DC-moottoreilla on lyhyt ja rajoitettu käyttöikä. Koska tasavirtamoottoreissa on kommutaattorit ja harjat, käyttöiän odote on rajoitettu. |
| Nopeudensäätö | Vaihtovirtamoottorin nopeutta voidaan säätää taajuutta muuttamalla. Tämä tehdään yleensä käyttämällä säädettävää taajuusmuuttajan ohjausta. | Tasavirtamoottorin nopeutta voidaan säätää muuttamalla ankkurikäämin virtaa. Muuttamalla ankkurikäämin virtaa DC-moottorit voidaan pitää hallinnassa. |
| Tehokkuus | AC-moottorit ovat vähemmän tehokkaita kuin DC-moottorit. Koska AC-moottoreissa on induktiovirtahäviö ja moottorin luisto, hyötysuhde heikkenee. | DC-moottorit ovat tehokkaampia kuin AC-moottorit. Koska tasavirtamoottoreissa ei ole induktiovirtahäviötä tai moottorin luistoa, DC-moottoreiden hyötysuhde on korkea. |
Mikä on AC-moottori?
AC-moottori tarkoittaa vaihtovirtamoottoria. Vaihtovirtamoottorit saavat tehon vaihtoehtovirrasta. Vaihtovirtamoottoria käytetään mekaanisen energian muuntamiseen sähköenergiasta. Vaihtovirtamoottori voi olla yksivaiheinen sekä kolmivaiheinen. Mitä tulee käyttöikään, AC-moottorilla on yleensä pidempi käyttöikä.
Vaihtovirtamoottori vaatii toiminnan käynnistämiseksi laitteita, kuten kondensaattorin. Vaihtovirtamoottorin nopeutta voidaan säätää muuttamalla virran taajuutta taajuusmuuttajan avulla. Kun tulee korjaus, AC-moottori on budjettiystävällinen. Se ei käytä harjoja, kuten DC-moottoria, ohjaamaan virtaa. AC-moottori on helposti saatavilla ja se on aina parempi kuin tasavirtamoottori.
AC-moottoreita on kahta tyyppiä. Ne ovat synkroninen moottori ja asynkroninen moottori. Synkroninen moottori toimii synkronisella nopeudella, ja se koostuu roottorista, joka vastaanottaa energiaa tasavirrasta. Synkronista moottoria pidetään usein kalliina.
Toisaalta asynkroninen moottori toimii pienemmällä nopeudella kuin synkroninen moottori. Se tunnetaan myös induktiomoottorina. Asynkronista moottoria käytetään usein sen luotettavuuden ja hyödyllisyyden vuoksi. Asynkronista moottoria käytetään hissien ja hiomakoneiden käytössä.
Mikä on DC-moottori?
DC-moottori on pyörivä sähkömoottori, jota käytetään energian muuntamiseen. DC-moottori tunnetaan myös tasavirtamoottorina. Tämä moottori käyttää tasavirtaa sähköenergian muuttamiseksi mekaaniseksi energiaksi. Se riippuu magneettikentän voimasta.
Tasavirtamoottorit ovat 1800-luvun alun tuotteita. Kun se keksittiin 1840-luvulla, tasavirtamoottorit eivät onnistuneet. Näiden tasavirtamoottoreiden käyttämiseen tarvittava raskas akun käyttö oli kallista ja huonolaatuista. Ladattavien akkujen myötä tasavirtamoottoreita käytettiin laajasti.
Vuorovaikutus tapahtuu sähkökentän ja magneettikentän välillä. Näiden kahden kentän välisestä vuorovaikutuksesta syntyy uusi mekaaninen voima. Se on mekaanisen energian tuotannon perusajatus. Tämä prosessi tunnetaan myös nimellä motoring action.
Flemingin vasemman käden sääntö selittää moottorin pyörimissuunnan. Säännön mukaan keski-, etu- ja peukalosormi ojennetaan keskenään kohtisuoraan. Etusormi osoittaa magneettikentän suuntaan. Keskisormi osoittaa kohti virran liikettä. Peukalo näyttää voiman liikkeen suunnan. Neljä tyyppiä ovat kestomagneettiset tasavirtamoottorit, shunttimoottorit, yhdistelmämoottorit ja sarjamoottorit.
Tärkeimmät erot AC- ja DC-moottorin välillä
Johtopäätös
AC- ja DC-moottorit eroavat toisistaan komponenttiltaan ja jopa käyttötarkoituksiltaan. AC- ja DC-moottoreita käytetään usein tieteellisissä tutkimuksissa, erityisesti fysiikassa. Akateemisen käytön ja kokeiden lisäksi AC- ja DC-moottoreita käytetään myös tosielämässä.
AC-moottoreita käytetään yleensä suurilla teollisuudenaloilla, koska ne tarjoavat tehokkaan suorituskyvyn pitkään. Sitä vastoin tasavirtamoottoreita käytetään yleensä pienissä kodinkoneissa. AC- ja DC-moottoreilla on omat sovelluksensa jokapäiväisessä elämässämme. Nämä ovat erot vaihtoehtoisten virtamoottoreiden ja tasavirtamoottoreiden välillä.
