同步電機(jī)和異步電機(jī)的主要區(qū)別是:同步電機(jī)能與其定子磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)達(dá)到同步轉(zhuǎn)速,,異步電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)不到定子磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速。 電機(jī)大致分成三種,,同步機(jī),,異步機(jī)(以上兩種多與電網(wǎng)相連),還有個(gè)直流電機(jī),。同步機(jī)和異步機(jī),,這兩個(gè)東西都是交流電機(jī),利用了三相交流電的比較有意思的一個(gè)特性:簡(jiǎn)單的說(shuō)如果把三個(gè)線圈像攪拌器(就是家里用來(lái)打雞蛋的那種東西)那樣布置,,三個(gè)線圈相互不接觸,,分別加上abc三相電壓,于是產(chǎn)生三相電流,,接著好玩的事情就發(fā)生了,,線圈所圍的空間內(nèi)出現(xiàn)了與所加電壓同頻的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(若要更深入的解釋,就得說(shuō)駐波的分解,,疊加,比較麻煩)。所以人們把線圈按照上述所說(shuō)的辦法,,嵌進(jìn)定子,,于是轉(zhuǎn)子所在的那個(gè)空間就產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。有了這個(gè)磁場(chǎng)就好辦了,,我們就可以想象定子處有一個(gè)看不見(jiàn)的磁鐵在轉(zhuǎn),,此時(shí)如果轉(zhuǎn)子是個(gè)磁鐵的話,那么轉(zhuǎn)子不就被帶動(dòng)起來(lái)了么,,就是電動(dòng)機(jī)了,,反之如果轉(zhuǎn)子帶動(dòng)那個(gè)看不見(jiàn)的磁鐵,就成了發(fā)電機(jī)了(首先轉(zhuǎn)子帶動(dòng)那個(gè)虛擬磁鐵,,轉(zhuǎn)子肯定受個(gè)阻力矩吧,,虛擬磁鐵受個(gè)動(dòng)力矩吧,注意!力是能量轉(zhuǎn)換的中介(或者說(shuō)是標(biāo)志),,虛擬磁鐵畢竟是虛擬的,,定子又不動(dòng),那么定子肯定地獲得電動(dòng)勢(shì)嘍,。如定子帶負(fù)載的話,,就會(huì)有電流,還是三相的,,有電流就會(huì)有磁場(chǎng),,干擾轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場(chǎng),這個(gè)叫做電樞反應(yīng),。于是帶上負(fù)載后定子處獲得的電動(dòng)勢(shì)與空載時(shí)的不一樣),。在上面的原理指引下,把轉(zhuǎn)子做成個(gè)電磁鐵,,外部單獨(dú)用個(gè)電源給它電,,那么這個(gè)電機(jī)就叫做同步機(jī),之所以叫同步機(jī)是轉(zhuǎn)子的磁性是獨(dú)立產(chǎn)生的,,于是轉(zhuǎn)子能達(dá)到那個(gè)虛擬磁鐵的轉(zhuǎn)速,。轉(zhuǎn)子磁性獨(dú)立產(chǎn)生是個(gè)大好事,使得同步機(jī)調(diào)整很容易,,比如說(shuō)調(diào)無(wú)功功率,。后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子不用電磁鐵也行,把轉(zhuǎn)子做成個(gè)裝松鼠的籠子,,由于虛擬磁鐵的磁力線會(huì)切割鼠籠的籠棍,,于是由偉大的右手定則,就會(huì)產(chǎn)生電流,,仔細(xì)研究一下你會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)電流也是個(gè)三相的,,于是與定子的產(chǎn)生磁場(chǎng)的原理類似,,轉(zhuǎn)子也產(chǎn)生個(gè)圍繞他旋轉(zhuǎn)的虛擬磁鐵,再研究一下你會(huì)發(fā)現(xiàn),,定轉(zhuǎn)子的虛擬磁鐵在空間上轉(zhuǎn)速一樣,。于是鼠籠子起到了與電磁鐵類似的效果,不過(guò)鼠籠的電流是由于其與定子虛擬磁鐵相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,,鼠籠的虛擬磁鐵也就不是獨(dú)立的了,,鼠籠轉(zhuǎn)速總是要比定子虛擬磁鐵轉(zhuǎn)速慢點(diǎn),達(dá)不到同步速(否則就無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng),,電流就無(wú)從產(chǎn)生,,鼠籠磁場(chǎng)也就無(wú)從產(chǎn)生)。在分析上,,同步機(jī)由于有個(gè)轉(zhuǎn)子獨(dú)立的磁場(chǎng),,像電路里的有源負(fù)載。而異步機(jī),,由于轉(zhuǎn)子的一切都是由定子產(chǎn)生的,,所以就相當(dāng)于無(wú)源負(fù)載。在設(shè)計(jì)上,,當(dāng)然同步電機(jī)更為復(fù)雜些,。01,、同步電機(jī)和異步電機(jī)在設(shè)計(jì)上的不同 三相異步電機(jī)結(jié)構(gòu)圖 ①同步與異步的最大區(qū)別就在于看他門的轉(zhuǎn)子速度是不是與定子旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)速度一致,,如果轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與定子是一樣的,那就叫同步電動(dòng)機(jī),,如果不一致,,就叫異步電動(dòng)機(jī)。②當(dāng)極對(duì)數(shù)一定時(shí),,電機(jī)的轉(zhuǎn)速和頻率之間有嚴(yán)格的關(guān)系,,用電機(jī)專業(yè)術(shù)語(yǔ)說(shuō),就是同步,。異步電機(jī)也叫感應(yīng)電機(jī),,主要作為電動(dòng)機(jī)使用,其工作時(shí)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是小于同步電機(jī),。③所謂“同步”就是電樞(定子)繞組流過(guò)電流后,,將在氣隙中形成一旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),而該磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)速度均與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向,,轉(zhuǎn)速相同,,故為同步。異步電機(jī)的話,其旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子存在相對(duì)轉(zhuǎn)速,,即產(chǎn)生轉(zhuǎn)距,。02、為什么會(huì)同步,,為什么會(huì)不同步呢 同步電機(jī)和異步電機(jī)的定子繞組是相同的,,主要區(qū)別在于轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)。同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子上有直流勵(lì)磁繞組,,所以需要外加勵(lì)磁電源,通過(guò)滑環(huán)引入電流;而異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子是短路的繞組,,靠電磁感應(yīng)產(chǎn)生電流,。相比之下,同步電機(jī)較復(fù)雜,,造價(jià)高,。同步和異步電機(jī)均屬交流動(dòng)力電機(jī),是靠50Hz交流電網(wǎng)供電而轉(zhuǎn)動(dòng),。異步電機(jī)是定子送入交流電,,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),而轉(zhuǎn)子受感應(yīng)而產(chǎn)生磁場(chǎng),,這樣兩磁場(chǎng)作用,,使得轉(zhuǎn)子跟著定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。其中轉(zhuǎn)子比定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)慢,,有個(gè)轉(zhuǎn)差,,不同步所以稱為異步機(jī)。而同步電機(jī)定子與異步電機(jī)相同,,但其轉(zhuǎn)子是人為加入直流電形成不變磁場(chǎng),,這樣轉(zhuǎn)子就跟著定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)一起轉(zhuǎn)而同步,始稱同步電機(jī),。簡(jiǎn)單的說(shuō)就是:異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子上沒(méi)加直流勵(lì)磁電流,,同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子上加了一個(gè)直流勵(lì)磁電流使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與定子與轉(zhuǎn)子切割產(chǎn)生的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速一致。03,、同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子為什么要通入直流勵(lì)磁電流而不通入交流勵(lì)磁電流 按工頻50HZ考慮,,轉(zhuǎn)子通入直流勵(lì)磁電流,可在定子繞組中感應(yīng)出50HZ電勢(shì),。轉(zhuǎn)子通入交流勵(lì)磁電流后,,可分解為正向與反向兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),正向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度迭加,,在定子繞組中感應(yīng)出100HZ電勢(shì);反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度抵消,,與定子繞組相對(duì)靜止,不產(chǎn)生電勢(shì),但定子磁通中出現(xiàn)直流分量,,可能飽和,。04、同步電機(jī)和異步電機(jī)怎么選擇 (從功能和用途上區(qū)分) ①同步電機(jī)大多用在大型發(fā)電機(jī)的場(chǎng)合,。而異步電機(jī)則幾乎全用在電動(dòng)機(jī)場(chǎng)合,。同步電機(jī)可以通過(guò)勵(lì)磁靈活調(diào)節(jié)輸入側(cè)的電壓和電流相位,即功率因數(shù);異步電機(jī)的功率因數(shù)不可調(diào),,一般在0.75-0.85之間,,因此在一些大的工廠,異步電機(jī)應(yīng)用較多時(shí),,可附加一臺(tái)同步電機(jī)做調(diào)相機(jī)用,,用來(lái)調(diào)節(jié)工廠與電網(wǎng)接口處的功率因數(shù)。但是,,由于同步電機(jī)造價(jià)高,,維護(hù)工作量大,現(xiàn)在一般都采用電容補(bǔ)償功率因數(shù),。②同步電機(jī)效率較異步電機(jī)稍高,,在2000KW以上的電動(dòng)機(jī)選型時(shí),一般要考慮是否選用同步電機(jī),。但是,,同步機(jī)因?yàn)橛袆?lì)磁繞組和滑環(huán),需要操作工人有較高的水平來(lái)控制勵(lì)磁,,另外,,比起異步電機(jī)的免維護(hù)來(lái),維護(hù)工作量較大;所以,,現(xiàn)在2500KW以下的電動(dòng)機(jī),,現(xiàn)在大多選擇異步電機(jī)。在功率較小時(shí),,效率的差別已經(jīng)變得微不足道了,。③異步電機(jī)簡(jiǎn)單,成本低,,易于安裝,、使用和維護(hù),所以受到廣泛使用,。缺點(diǎn)是效率低,,功率因數(shù)低對(duì)電網(wǎng)不利。而同步電機(jī)效率高是容性負(fù)載,,可改善電網(wǎng)功率因數(shù),。④同步機(jī)需要?jiǎng)?lì)磁電壓、電流調(diào)節(jié),異步機(jī)則不需;同步機(jī)可以給系統(tǒng)補(bǔ)償無(wú)功,,異步機(jī)需要專門設(shè)備增加功率補(bǔ)償,。⑤同步電機(jī)的主要運(yùn)行方式有三種,即作為發(fā)電機(jī),、電動(dòng)機(jī)和補(bǔ)償機(jī)運(yùn)行,。作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行是同步電機(jī)最主要的運(yùn)行方式,作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行是同步電機(jī)的另一種重要的運(yùn)行方式,。同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)可以調(diào)節(jié),,在不要求調(diào)速的場(chǎng)合,應(yīng)用大型同步電動(dòng)機(jī)可以提高運(yùn)行效率,。近年來(lái),,小型同步電動(dòng)機(jī)在變頻調(diào)速系統(tǒng)中開(kāi)始得到較多地應(yīng)用。同步電機(jī)還可以接于電網(wǎng)作為同步補(bǔ)償機(jī),。這時(shí)電機(jī)不帶任何機(jī)械負(fù)載,靠調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子中的勵(lì)磁電流向電網(wǎng)發(fā)出所需的感性或者容性無(wú)功功率,,以達(dá)到改善電網(wǎng)功率因數(shù)或者調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓的目的,。一般的應(yīng)用場(chǎng)合做為設(shè)備驅(qū)動(dòng)選擇異步電動(dòng)機(jī)就可以了。文章來(lái)源:電機(jī)技術(shù)及應(yīng)用
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