AC-versnellingsmotor versus standaard AC-motor: Belangrijkste verschillen

Sep 02, 2025

AC-versnellingsmotor versus standaard AC-motor: Belangrijkste verschillen

AC-motoren zijn zeer populair in talrijke elektrische systemen. Meer dan alleen weten welke componenten het beste bij u passen, is het kennen van het verschil tussen AC-versnellingsmotoren en standaard AC-motoren uiterst belangrijk. Het is waar dat beide apparaten elektrische energie omzetten in mechanische energie, maar hun ontwerp en functionaliteiten en toepassingen verschillen aanzienlijk van elkaar. In dit artikel bespreken we de belangrijkste verschillen in de systemen, of ze nu worden gebruikt in HVAC, industriële machines of in huishoudelijke elektronische apparaten.

Basisdefinitie en kernontwerp

Standaard wisselstroommotoren (AC) zijn uitgerust met twee belangrijke onderdelen, namelijk een rotor en een stator. De rotor is het deel dat kan draaien, terwijl een wisselstroom door de statorwikkelingen van de motor loopt. Het ontwerp van de motor is eenvoudig en richt zich op het opwekken van draaibeweging uit de aangevoerde elektrische stroom. De motor bevat geen extra onderdelen voor het verminderen van snelheid en het vergroten van koppel. De motor werkt op zichzelf. De AC servomotor is een hybride van een AC motor en een versnellingsbak die op de uitgaande as is bevestigd. De versnellingsbak beschikt over een reeks rechte, worm- en planetaire tandwielen, waardoor de motor zijn snelheid en koppel aan de uitgang kan aanpassen. Dit biedt een complete oplossing voor toepassingen waarbij verschillende snelheden en koppels nodig zijn.

Snelheid en Koppelkenmerken

Het is duidelijk opvallend dat een AC-motor is ontworpen met vaste snelheden, bijvoorbeeld enkelsnelheid of meerdere snelheden & een frequentieregelaar, terwijl een AC versnellingsmotor snelheid inruilt voor koppel door gebruik van zijn versnellingsbak. Neem als voorbeeld een AC-motor die is ingebouwd in een ventilator voor huishoudelijk gebruik: deze draait relatief hoog met 1800 RPM, terwijl een AC-motor van 1800 RPM gecombineerd met een 10:1 versnellingsbak werkt met 180 RPM en een uitgangskoppel dat 10 keer hoger is dan het oorspronkelijke koppel. Daarom zijn versnellingsmotoren ontworpen voor toepassingen met lage snelheid en hoog koppel, wat een AC-motor kan bereiken door koppeling met een versnellingsbak, resulterend in een relatief lage snelheid van 180 RPM. De versnellingsmotoren zijn veel efficiënter in combinatie met AC-motoren voor langzame rotaties die qua snelheid laag zijn. Dit betekent dat standaardmotoren, die niet in staat zijn om langzame snelheden met hoog koppel te bereiken, standaard versnellingsmotoren vereisen.

Toepassingsscenario's

Een belangrijk verschil tussen AC servomotoren en een AC-motor is dat de eerste toestaat om ofwel een constante of variabele snelheid in te stellen, bijvoorbeeld enkelvoudig of meervoudig. AC servomotoren ruilen snelheid in voor koppel via de versnellingsbak, maar een AC-motor... Neem een AC-motor met 1800 tpm gekoppeld aan een 10:1 versnellingsbak. Een motor met 10 keer het oorspronkelijke koppel en een uitgang van 10 keer meer dan het oorspronkelijke koppel. Een huishoudelijke ventilator is een voorbeeld van een AC-motor. Hij draait met 1800 tpm, maar AC-motoren die gericht zijn op hoge opbrengst, dienen voor lage snelheden en hoge koppelopbrengsten bij 180 tpm. Ze zijn efficiënter in combinatie met AC-motoren voor lage draaisnelheden, waarvoor servomotoren het doel van hoog koppel dienen. Standaard servomotoren zijn, hoewel efficiënter, niet in staat om het hoge koppel bereiken.

Afmeting, Gewicht en Installatie

Efficiëntie en energieverbruik

Het verschil tussen AC servomotoren en AC motoren ligt voornamelijk in hun efficiëntie, mede door de getrikken van de AC servomotoren. De mechanische efficiëntie van een AC motor is hoger (70-90%), omdat de belangrijkste verliezen het elektrische weerstand in de spoelen en wrijving in de lagers zijn. AC servomotoren worden verwacht minder efficiënt te zijn (60-85%), omdat er extra energie verloren gaat aan wrijving in de tandwielen, evenals aan weerstand van de smeermiddelen en aan mechanische speling. Nee, servomotoren zijn nog steeds energie-efficiënt voor het werk waarvoor ze zijn ontworpen. Vaker dan niet vereist een servomotor minder energie dan een standaardmotor van dezelfde grootte, die bedoeld is om hetzelfde koppel te produceren. Bijvoorbeeld, vergeleken met een grote standaardmotor die hetzelfde koppel levert zonder versnelling, levert een AC servomotor hetzelfde koppel met een lagere ingangsspanning.

Onderhoudsvereisten

Ondersoorten ontwerpen leiden tot verschillende soorten onderhoudsbehoefte. Een standaard asynchrone motor vereist minimaal onderhoud. Onderhoudstaken beperken zich tot het smeren van lagers die olie gebruiken, het verwijderen van stof van spoelen en het controleren van elektrische aansluitingen. Er zijn minder onderhoudsproblemen en langere onderhoudsintervallen. AC tandwielmotoren vereisen meer voortdurend onderhoud door het tandwielhuis. Dit omvat de periodieke vervanging van de tandwielolie en het controleren van de tanden van de tandwielen op slijtage en het bijstellen van de speling. De bewegende onderdelen van het tandwielhuis verhogen de kans op storingen. Bijvoorbeeld: een versleten tandwiel kan het geluid- en trillingsniveau van de motor verhogen, wat een toename van het koppel veroorzaakt en bij vervanging van het oor vraagt.

Kostenoverwegingen

Kostverschillen worden duidelijk in aanschafprijs en langetermijnbezit. Standaard AC-motoren kosten van enkele dollars tot honderden, afhankelijk van grootte en vermogen, terwijl eenvoudigere modellen makkelijker te betalen zijn vanwege hun eenvoudige ontwerp en componenten. Standaard AC-motoren zijn goedkoper vanwege hun basisontwerp. De prijs van AC-voetengemotor blijft door de geïntegreerde versnellingsbak en grotere complexiteit twee tot drie keer hoger dan die van een vergelijkbare standaardmotor. Het is echter belangrijk om te benadrukken dat ook de totale bezitkosten geanalyseerd moeten worden. In toepassingen met hoge koppelkracht heeft de standaardmotor een versnellingsbak nodig, wat extra kosten met zich meebrengt voor aankoop, installatietijd en mogelijke compatibiliteitsproblemen. De voetengemotor lost deze extra kosten op en maakt het op lange termijn goedkoper voor toepassingen met intensief koppelverbruik. De besparing op energiekosten door voetengemotoren betaalt bovendien de investering in de duurdere voetengemotoren op lange termijn terug.

Besturing en precisie

Sommige toepassingen die controle vereisen van snelheid of positie, hebben aanzienlijke controle en precisie nodig. Bijvoorbeeld, gereguleerde precisie is zo slecht dat enkelsnelheid AC-motoren worden geclassificeerd als 'beperkte precisie'. Met VFD's worden AC-motoren aangeprezen als 'motoren met variabele snelheid', wat een grote overschatting is, aangezien deze motoren nooit in staat zijn om precisiemoment te controleren voor positionering. Ook wel bekend als AC-voetgangsmotoren, hebben deze motoren een controle- en precisievoordeel, omdat reductiekassen de snelheidsregeling en momentversterking bieden aan een AC-motorsysteem. De vaste overbrengingsverhouding van de kast zorgt voor voorspelbare snelheid om kleppen te openen en sluiten tot specifieke hoeken, of om een lage snelheid te coördineren voor een transportband. Voor toepassingen met hoge precisie zijn sommige voetgangsmotoren uitgerust met wormwiel- of planeetwielkassen, die een uitstekende reductie bieden en minder speling hebben in vergelijking met externe reductoren die standaardmotoren aandrijven.