同步电机和异步电机应用上的区别
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有了这个磁场,就好办了。我们可以想象有一块看不见的磁铁在定子处旋转。这时,如果转子是磁铁,那么转子就会被移动,也就是电机。反之,如果转子带动了看不见的磁铁,就变成了发电机(首先是转子带动了虚磁铁,所以转子必然受到一个阻力矩,虚磁铁受到一个功率矩。立正!它是力能转换的中介(或标志)。毕竟虚磁铁是虚的,定子不动,所以定子肯定得到电动势。如果定子有负载,就会有电流或三相。有电流就会有磁场,磁场会干扰转子产生的磁场。这叫做电枢反应。因此,在有负载的定子处获得的电动势不同于无负载时获得的电动势)。
在上述原理的指导下,如果把转子做成电磁铁,由单独的电源对外供电,那么这种电机就叫同步机。之所以叫同步机,是因为转子的磁性是独立产生的,所以转子可以达到那个虚拟磁铁的转速。转子独立发电是好事,方便同步机调节,比如无功功率。
后来发现,不用电磁铁也可以把转子做成鼠笼。因为虚磁铁的磁力线会切割鼠笼的笼条,伟大的右手统治着它,然后会产生电流。仔细研究,你会发现这个电流也是三相的。因此,与定子产生磁场的原理类似,转子也产生一个围绕它旋转的虚拟磁体。再深入研究,你会发现,定子和转子的虚磁铁在空间是同速旋转的。所以鼠笼的作用和电磁铁类似,但是鼠笼的电流是它和定子虚磁铁相对运动引起的,所以鼠笼的虚磁铁不是独立的,鼠笼的转速总是比定子虚磁铁慢,达不到同步速度(否则就没有相对运动,没有电流,也没有鼠笼的磁场)。
在分析中,同步电机具有独立于转子的磁场,就像电路中的有功负载一样。异步电机,因为转子中的一切都是由定子产生的,所以相当于一个无源负载。当然,在设计上,同步电机更加复杂。
2017-02-15 · 专注电机及调速器的开发
结构
同步电机和异步电机的定子绕组是相同的,主要区别在于转子的结构。同步电机的转子上有直流励磁绕组,所以需要外加励磁电源,通过滑环引入电流;而异步电机的转子是短路的绕组,靠电磁感应产生电流。相比之下,同步电机较复杂,造价高。
用途
同步电机大多用在大型发电机的场合。而异步电机则几乎全用在电动机场合。同步电机可以通过励磁灵活调节输入侧的电压和电流相位,即功率因数;异步电机的功率因数不可调,一般在0.75-0.85之间,因此在一些大的工厂,异步电机应用较多时,可附加一台同步电机做调相机用,用来调节工厂与电网接口处的功率因数。但是,由于同步电机造价高,维护工作量大,现在一般都采用电容补偿功率因数。
另外,一些早期采用晶闸管的变频器,由于器件没有自关断能力,需要依靠负载换流,这时需要用到同步电机。
同步电机效率较异步电机稍高,在2000KW以上的电动机选型时,一般要考虑是否选用同步电机。但是,同步机因为有励磁绕组和滑环,需要操作工人有较高的水平来控制励磁,另外,比起异步电机的免维护来,维护工作量较大;所以,现在2500KW以下的电动机,现在大多选择异步电机。在功率较小时,效率的差别已经变得微不足道了。
在应用变频器时
应用变频器时,需要将电机和电网断开,将变频器接入。接入变频器后,电网侧的功率与电机无关,只与变频器有关。因此,除非用户原来已经有同步电机,否则应该选用异步电机,因为变频器和电机的造价都便宜。当然,如果选用早期的负载换流型变频器,则电机必须选用同步电机,这是变频器对电机的要求。
简单的说:同步和异步电机均属交流动力电机,是靠50周交流电网供电而转动.异步电机是定子送入交流电,产生旋转磁场,而转子受感应而产生磁场,这样两磁场作用,使得转子跟着定子的旋转磁场而转动.其中转子比定子旋转磁场慢,有个转差,不同步所以称为异步机.而同步电机定子同异步电机,其转子是人为加入直流电形成不变磁场,这样转子就跟着定子旋转磁场一起转而同步,始称同步电机.异步电机简单,成本低.易于安装,使用和维护.所以受到广泛使用.缺点效率低,功率因数低对电网不利.而同步电机效率高是容性负载,可改善电网功率因数.多用工矿大型没备.
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。
补充
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
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。
总结
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定子有没有加励磁,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,定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。
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