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同步電機和異步電機的區別

點擊次數: 18更新時間:2012-01-17 14:01:58來源:南陽防爆電機

  異步電機(感應電機)的工作原理是通過定子的旋轉磁場在轉子中產生感應電流,產生電磁轉矩,轉子中并不直接產生磁場.因此,轉子的轉速一定是小于同步速的(沒有這個差值,即轉差率

  異步電機(感應電機)的工作原理是通過定子的旋轉磁場在轉子中產生感應電流,產生電磁轉矩,轉子中并不直接產生磁場.因此,轉子的轉速一定是小于同步速的(沒有這個差值,即轉差率,就沒有轉子感應電流),也因此叫做異步電機.
  而同步電機轉子本身產生固定方向的磁場(用永磁鐵或直流電流產生),定子旋轉磁場"拖著"轉子磁場(轉子)轉動,因此轉子的轉速一定等于同步速,也因此叫做同步電機.
作為電動機時,大部分是用異步機;發電機都是同步機。
同步電機和異步電機的區別
    三相交流電通過一定結構的繞組時,要產生旋轉磁場.在旋轉磁場的作用下,轉子隨旋轉磁場旋轉.如果轉子的轉速同旋轉磁場的轉速完全一致,就是同步電機;如果轉子的轉速小于磁場轉速,也就是說兩者不同步,就是異步電機.異步電機結構簡單,應用廣泛.同步電機要求轉子有固定的磁極(永磁或電磁),如交流發電機和同步交流電動機.
電機的轉速(定子轉速)小于旋轉磁場的轉速,從而叫為異步電機。它和感應電機基本上是相同的。s=(ns-n)/ns。s為轉差率,

ns為磁場轉速,n為轉子轉速。

基本原理:
(1)當三相異步電機接入三相交流電源時,三相定子繞組流過三相對稱電流產生的三相磁動勢(定子旋轉磁動勢)并產生旋轉磁場。
(2)該旋轉磁場與轉子導體有相對切割運動,根據電磁感應原理,轉子導體產生感應電動勢并產生感應電流。
(3)根據電磁力定律,載流的轉子導體在磁場中受到電磁力作用,形成電磁轉矩,驅動轉子旋轉,當電動機軸上帶機械負載時,便向外輸出機械能。
特點:      
優點:結構簡單,制造方便,價格便宜,運行方便。
缺點:功率因數滯后,輕載功率因數低,調速性能稍差。
主要做電動機用,一般不做發電機!
異步電機是一種交流電機,其負載時的轉速與所接電網的頻率之比不是恒定關系。異步電機包括感應電機、雙饋異步電機和交流換向器電機。感應電機應用最廣,在不致引起誤解或混淆的情況下,一般可稱感應電機為異步電機。

普通異步電機的定子繞組接交流電網,轉子繞組不需與其他電源連接。因此,它具有結構簡單,制造、使用和維護方便,運行可靠以及質量較小,成本較低等優點。異步電機有較高的運行效率和較好的工作特性,從空載到滿載范圍內接近恒速運行,能滿足大多數工農業生產機械的傳動要求。異步電機還便于派生成各種防護型式,以適應不同環境條件的需要。異步電機運行時,必須從電網吸取無功勵磁功率,使電網的功率因數變壞。因此,對驅動球磨機、壓縮機等大功率、低轉速的機械設備,常采用同步電機。由于異步電機的轉速與其旋轉磁場轉速有一定的轉差關系,其調速性能較差(交流換向器電動機除外)。對要求較寬廣和平滑調速范圍的交通運輸機械、軋機、大型機床、印染及造紙機械等,采用直流電機較經濟、方便。但隨著大功率電子器件及交流調速系統的發展,目前適用于寬調速的異步電機的調速性能及經濟性已可與直流電機的相媲美。
同步電機和感應電機一樣是一種常用的交流電機。特點是:穩態運行時,轉子的轉速和電網頻率之間有不變的關系n=ns=60f/p,ns稱為同步轉速。若電網的頻率不變,則穩態時同步電機的轉速恒為常數而與負載的大小無關。

同步電機分為同步發電機和同步電動機。現代發電廠中的交流機以同步電機為主。

工作原理

◆主磁場的建立:勵磁繞組通以直流勵磁電流,建立極性相間的勵磁磁場,即建立起主磁場。

◆ 載流導體:三相對稱的電樞繞組充當功率繞組,成為感應電勢或者感應電流的載體。

◆ 切割運動:原動機拖動轉子旋轉(給電機輸入機械能),極性相間的勵磁磁場隨軸一起旋轉并順次切割定子各相繞組(相當于繞組的導體反向切割勵磁磁?。?。

◆ 交變電勢的產生:由于電樞繞組與主磁場之間的相對切割運動,電樞繞組中將會感應出大小和方向按周期性變化的三 相 對稱交變電勢。通過引出線,即可提供交流電源。

◆ 交變性與對稱性:由于旋轉磁場極性相間,使得感應電勢的極性交變;由于電樞繞組的對稱性,保證了感應電勢的三相對稱性。

運行方式

◆同步電機的主要運行方式有三種,即作為發電機、電動機和補償機運行。 作為發電機運行是同步電機最主要的運行方式,作為電動機運行是同步電機的另一種重要的運行方式。同步電動機的功率因數可以調節,在不要求調速的場合,應用大型同步電動機可以提高運行效率。近年來,小型同步電動機在變頻調速系統中開始得到較多地應用。 同步電機還可以接于電網作為同步補償機。這時電機不帶任何機械負載,靠調節轉子中的勵磁電流向電網發出所需的感性或者容性無功功率,以達到改善電網功率因數或者調節電網電壓的目的。


同步發電機和其它類型的旋轉電機一樣,由固定的定子和可旋轉的轉子兩大部分組成。一般分為轉場式同步電機和轉樞式同步電機。
    最常用的是轉場式同步發電機,其定子鐵心的內圓均勻散布著定子槽,槽內嵌放著按規律排列的三相對稱繞組。這種同步電機的定子又稱為電樞,定子鐵心和繞組又稱為電樞鐵心和電樞繞組。
   轉子鐵心上裝有制成必定形狀的成對磁極,磁極上繞有勵磁繞組,通以直流電流時,將會在電機的氣隙中形成極性相間的散布磁場,稱為勵磁磁場(也稱主磁場、轉子磁場)。
    原動機拖動轉子旋轉(給電機輸入機械能),極性相間的勵磁磁場隨軸一起旋轉并順次切割定子各相繞組(相當于繞組的導體反向切割勵磁磁?。?。

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