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显威:异步电机和同步电机的区别

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显威:异步电机和同步电机的区别

发布日期:2018-12-05 作者:上海显威电机有限公司 点击:

       首先说明一点的是,异步电机只用于电动机,极少用作发电机,都是同步电机用来发电。异步电动机的原理主要是在定子中通入3相交流电,使其产生旋转磁场,转速为n0,即同步转速。不同的磁极对数p,在相同频率f=50Hz的交流电作用下,会产生不同的n0,n0=60f/p。

       工作原理如下:对称3相绕组通入对称3相电流,产生旋转磁场,磁场线切割转子绕组,根据电磁感应原理,转子绕组中产生e和i,转子绕组在磁场中受到电磁力的作用,即产生电磁转矩,使转子旋转起来,转子输出机械能量,带动机械负载旋转起来。转子转速n<n0,所以称为异步电机。

        s=(n0-n)/n0,称为转差率,是异步电(动)机的对重要的一个参数。sN为额定转差率。下面再说说同步电机:同步电机作发电机运行时,转子绕组工作时加直流励磁,由外部机械力带动转子转动,n0的方向与转矩T方向相反,定子中感应电动势(电磁感应原理),然后输出电压。

       同步电机作电动机运行时,转子绕组工作时加直流励磁,定子通3相交流电,产生旋转磁场,带动转子同步转动。发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。

       发电机的分类可归纳如下:发电机{直流发电机交流发电机{同步发电机异步发电机(很少采用)交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。同步电机和异步电机区别1,同步与异步的最大区别就在于看他门的转子速度是不是与定子旋转的磁场速度一致,如果转子的旋转速度与定子是一样的,那就叫同步电动机,如果不一致,就叫异步电动机。

       2,当极对数一定时,电机的转速和频率之间有严格的关系,用电机专业术语说,就是同步。异步电机也叫感应电机,主要作为电动机使用,其工作时的转子转速总是小于同步电机。3,所谓“同步”就是电枢(定子)绕组流过电流后,将在气隙中形成一旋转磁场,而该磁场的旋转方向及旋转速度均与转子转向,转速相同,故为同步。

       异步电机的话,其旋转磁场与转子存在相对转速,即产生转距。至于为什么异步电动机和同步电动机会有这样的区别,我来总结一下,最根本的原因其实就是转子有没有加励磁,不加励磁为异步,应为只有产生相对运动了,才会有切割磁感线的作用(或者说是磁通变化),才会产生电磁感应力(即安培力)。

       而加了励磁,转子就可以看作一块磁铁,有固定的NS极,会随着旋转磁场同步转动,所以称同步电机。(磁铁的吸引作用) 同步电动机是属于交流电机,定子绕组与异步电动机相同。它的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是一样的,所以称为同步电动机。

  正由于这样,同步电动机的电流在相位上是超前于电压的,即同步电动机是一个容性负载。为此,在很多时候,同步电动机是用以改进供电系统的功率因素的。同步电动机在结构上大致有两种:1、转子用直流电进行励磁。它的转子做成显极式的,安装在磁极铁芯上面的磁场线圈是相互串联的,接成具有交替相反的极性,并有两根引线连接到装在轴上的两只滑环上面。

       磁场线圈是由一只小型直流发电机或蓄电池来激励,在大多数同步电动机中,直流发电机是装在电动机轴上的,用以供应转子磁极线圈的励磁电流。由于这种同步电动机不能自动启动,所以在转子上还装有鼠笼式绕组而作为电动机启动之用。鼠笼绕组放在转子的周围,结构与异步电动机相似。

       当在定子绕组通上三相交流电源时,电动机内就产生了一个旋转磁场,鼠笼绕组切割磁力线而产生感应电流,从而使电动机旋转起来。电动机旋转之后,其速度慢慢增高到稍低于旋转磁场的转速,此时转子磁场线圈经由直流电来激励,使转子上面形成一定的磁极,这些磁极就企图跟踪定子上的旋转磁极,这样就增加电动机转子的速率直至与旋转磁场同步旋转为止。

       2、转子不需要励磁的同步电机转子不励磁的同步电动机能够运用于单相电源上,也能运用于多相电源上。这种电动机中,有一种的定子绕组与分相电动机或多相电动机的定子相似,同时有一个鼠笼转子,而转子的表面切成平面。所以是属于显极转子,转子磁极是由一种磁化钢做成的,而且能够经常保持磁性。

       鼠笼绕组是用来产生启动转矩的,而当电动机旋转到一定的转速时,转子显极就跟住定子线圈的电流频率而达到同步。显极的极性是由定子感应出来的,因此它的数目应和定子上极数相等,当电动机转到它应有的速度时,鼠笼绕组就失去了作用,维持旋转是靠着转子与磁极跟住定子磁极,使之同步。

       电机的转速(定子转速)小于旋转磁场的转速,从而叫为异步电机。它和感应电机基本上是相同的。s=(ns-n)/ns。s为转差率,ns为磁场转速,n为转子转速。基本原理:(1)当三相异步电机接入三相交流电源时,三相定子绕组流过三相对称电流产生的三相磁动势(定子旋转磁动势)并产生旋转磁场。

       (2)该旋转磁场与转子导体有相对切割运动,根据电磁感应原理,转子导体产生感应电动势并产生感应电流。(3)根据电磁力定律,载流的转子导体在磁场中受到电磁力作用,形成电磁转矩,驱动转子旋转,当电动机轴上带机械负载时,便向外输出机械能。特点:优点:结构简单,制造方便,价格便宜,运行方便。

       缺点:功率因数滞后,轻载功率因数低,调速性能稍差。主要做电动机用,一般不做发电机!异步电机是一种交流电机,其负载时的转速与所接电网的频率之比不是恒定关系。异步电机包括感应电机、双馈异步电机和交流换向器电机。感应电机应用最广,在不致引起误解或混淆的情况下,一般可称感应电机为异步电机。

  普通异步电机的定子绕组接交流电网,转子绕组不需与其他电源连接。因此,它具有结构简单,制造、使用和维护方便,运行可靠以及质量较小,成本较低等优点。异步电机有较高的运行效率和较好的工作特性,从空载到满载范围内接近恒速运行,能满足大多数工农业生产机械的传动要求。

       异步电机还便于派生成各种防护型式,以适应不同环境条件的需要。异步电机运行时,必须从电网吸取无功励磁功率,使电网的功率因数变坏。因此,对驱动球磨机、压缩机等大功率、低转速的机械设备,常采用同步电机。由于异步电机的转速与其旋转磁场转速有一定的转差关系,其调速性能较差(交流换向器电动机除外)。

       对要求较宽广和平滑调速范围的交通运输机械、轧机、大型机床、印染及造纸机械等,采用直流电机较经济、方便。但随着大功率电子器件及交流调速系统的发展,目前适用于宽调速的异步电机的调速性能及经济性已可与直流电机的相媲美。同步电机和感应电机一样是一种常用的交流电机。

       特点是:稳态运行时,转子的转速和电网频率之间有不变的关系n=ns=60f/p,ns称为同步转速。若电网的频率不变,则稳态时同步电机的转速恒为常数而与负载的大小无关。同步电机分为同步发电机和同步电动机。现代发电厂中的交流机以同步电机为主。工作原理◆主磁场的建立:励磁绕组通以直流励磁电流,建立极性相间的励磁磁场,即建立起主磁场。

       载流导体:三相对称的电枢绕组充当功率绕组,成为感应电势或者感应电流的载体。◆切割运动:原动机拖动转子旋转(给电机输入机械能),极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组(相当于绕组的导体反向切割励磁磁场)。◆交变电势的产生:由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动,电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。

       通过引出线,即可提供交流电源。◆交变性与对称性:由于旋转磁场极性相间,使得感应电势的极性交变;由于电枢绕组的对称性,保证了感应电势的三相对称性。运行方式◆同步电机的主要运行方式有三种,即作为发电机、电动机和补偿机运行。作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式,作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。

  

      同步电动机的功率因数可以调节,在不要求调速的场合,应用大型同步电动机可以提高运行效率。近年来,小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载,靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率,以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。


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