同步电机和异步电机的区别
同步机与异步机的区别
异步电机asynchronous machine利用气隙旋转磁场与转子绕组中的感应电流相互作用产生电磁转矩,从而实现能量转换的交流电机。
主要作电动机用。
异步电机的转子实际转速总是低于(作电动机运行)或高于(作发电机运行)旋转磁场的转速,两者始终存在一定差异,故称异步。
异步是这种电机产生电磁转矩的必要条件。
由于转子绕组电流是感应而生的,所以异步电机也称为感应电机。
如果旋转磁场和转子的转速分别为n s和n,则异步电机的转差率s为它代表转子导体与旋转磁场之间的相对运动速度。
在电源电压和频率一定的条件下,转子导体中的电动势、电流及异步电机的运行状态都由转差率决定。
当转差率s不同时,异步电机有3种不同的运行状态:0<s≤1,n S>n≥0 电动机运行s<0,n>n S 发电机运行s>1,n<0 反接制动运行同步电机-正文电机转子的转速与旋转磁场转速相同的交流电机。
同步一词因两转速相同而来。
同步电机的转速(n)与电源频率(f)、电机的磁极对数(P)之间的关系为n=f/P一般转速单位常用转/分,因此n=60f/P结构同步电机的磁极一般由直流电流励磁。
在小型电机中也有采用永久磁铁励磁的,称为永磁同步电动机。
同步电机的磁极通常装在转子上,而电枢绕组放在定子上。
因为电枢绕组往往是高电压、大电流的绕组,装在定子上便于直接向外引出;而励磁绕组的电流较小,放在转子上可以通过装在转轴上的集电环和电刷引入,比较方便。
图1所示为同步电机定子和转子的典型结构。
在某些特殊的小型同步电机中也有相反的情况:把磁极放在定子上,而电枢绕组放在转子上。
例如同步电极的交流励磁机,其电枢绕组放在转子上,电流经过装在转子轴上的旋转整流器整流后,直接为同步电机转子上的励磁线圈提供直流励磁电流,构成无刷系统。
同步电机的电枢绕组一般做成三相,单相的比较少。
因为单相电机材料利用率差,体积比三相电机大,而且电机的转矩有脉动分量,容易产生振动和噪声。
同步电机特点和用途同步电机的重要优点在于通过调节电机的励磁电流,可以调节电枢电流的相位,改变电机的功率因数。
如何区分异步电机和同步电机
异步电机(感应电机)的工作原理是通过定子的旋转磁场在转子中产生感应电流,产生电磁转矩,转子中并不直接产生磁场.因此,转子的转速一定是小于同步速的(没有这个差值,即转差率,就没有转子感应电流),也因此叫做异步电机.而同步电机转子本身产生固定方向的磁场(用永磁铁或直流电流产生),定子旋转磁场"拖着"转子磁场(转子)转动,因此转子的转速一定等于同步速,也因此叫做同步电机.作为电动机时,大部分是用异步机;发电机都是同步机。
同步电机和异步电机的区别三相交流电通过一定结构的绕组时,要产生旋转磁场.在旋转磁场的作用下,转子随旋转磁场旋转.如果转子的转速同旋转磁场的转速完全一致,就是同步电机;如果转子的转速小于磁场转速,也就是说两者不同步,就是异步电机.异步电机结构简单,应用广泛.同步电机要求转子有固定的磁极(永磁或电磁),如交流发电机和同步交流电动机.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。
异步电机和同步电机的区别
异步电机和同步电机的区别来源:中国机械CAD论坛同步电机的转子全部为线绕式,有电刷,集电环,结构复杂,制造成本高,转子的磁场靠外部供电来建立。
异步电机的转子可以是线绕式,但绝大部分为鼠笼式,结构简单,转子磁场有定子磁场感应产生,转速比同步磁场的转速低,只有这样转子和定子的同步磁场之间才有相对移动,才能产生感应电流,进而建立磁场,在定转子磁场的相互作用下,实现转动。
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。
补充说明: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:(这是网上3个网友给的解释)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。
异步电动机和同步电动机有什么区别
异步电动机和同步电动机有什么区别
异步电动机和同步电动机的区别讲起来有点复杂,通俗易懂的来讲你可以理解成转速上的差异,异步电动机的转速跟随负荷变化而变化,而同步电动机的转速不会变。
下面就来详细的讲解差异,异步电动机:
我们可以看到三相异步电动机的铭牌上转速标定在2800r/min,而供电电源是50Hz(3000r/min)。
三相异步电动机的由两个部分组成三相定子绕组和转子,三相定子绕组:产生旋转磁场,转子:在旋转磁场的作用下产生感动电动势和感应电流。
定子中产生的旋转的磁场切割转子的线圈,在线圈中产生感应电动势形成感应电流,而电流在磁场中会产生洛伦兹力,洛伦兹力带动转子转动。
而转子的转动是永远跟不上定子磁场的转动的,因为如果转速一样的话定子的磁场无法切割转子的线圈,也就无法产生感应电流。
法拉第电磁感应定理:I=BLVsinθ,B、L、θ是定值,电流决定于定子磁场与转子之间的相对速度。
安培力:F=BIL,B为定值、L为定值、F取决于感应电流I。
所以只要电机带负荷转子转动的速度与定子磁场之间就会存在相对速度。
也就是所存在转速差。
下面讲讲同步电机:
同步电机和异步电动机存在的差别在于同步电动机有配套的励磁设备,也就是转子线圈的电流不是感应电流而是外部给出的直流电。
这种电机输出的功率决定于励磁电流I的大小F=BIL。
同步电机一般使用于调相机、大型特殊设备,在民用、工业中使用的比较少。
常用电动机类型及特点
电动机类型及特点一、同步电机与异步电机区别:〔均属交流电机〕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〔又称感应电机〕. 相比之下,同步电机较复杂,造价高.应用:同步电机大多用在大型发电机的场合.而异步电机那么几乎全用在电动机场合.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.二、单相异步电动机与三相异步电动机:单项电动机:当单相正弦电流通过定子绕组时,电机就会产生一个交变磁场, 这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化,但在空间方位上是固定的,所以又称这个磁场是交变脉动磁场.这个交变脉动磁场可分解为两个以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场,当转子静止时,这两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等、方向相反的转矩,使得合成转矩为零,所以电机无法旋转.当我们用外力使电动机向某一方向旋转时〔如顺时针方向旋转〕,这时转子与顺时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变小;转子与逆时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变大.这样平衡就打破了,转子所产生的总的电磁转矩将不再是零,转子将顺着推动方向旋转起来.通常根据电动机的起动和运行方式的特点,将单相异步电动机分为单相电阻起动异步电动机、单相电容起动异步电动机、单相电容运转异步电动机、单相电容起动和运转异步电动机、单相罩极式异步电动机五种.区别:三相异步电动机采用380V三相供电,单相电机是用220V的电源,而且都是小功率的,最大只有2.2KW .相比于同转速同功率的三相电机,单项电机的效率低、功率因数低、运行平稳性差、且体积大,本钱高,但由于单相电源方便,且调速方便,因此广泛用于电开工具、医疗器械、家用电器等.三、无刷直流电机1、无刷直流电机:无刷直流电机是永磁式同步电机的一种,而并不是真正的直流电机.无刷直流电机不使用机械的电刷装置,采用方波自控式永磁同步电机,以霍尔传感器取代碳刷换向器,以钕铁硼作为转子的永磁材料,性能上相较一般的传统直流电机有很大优势,是当今最理想的调速电机.直流无刷电机由电动机主体和驱动器组成,在电动机内装有位置传感器检测电动机转子的极性,驱动器由功率电子器件和集成电路等构成,其功能是:接受电动机的启动、停止、制动信号,以限制电动机的启动、停止和制动;接受位置传感器信号和正反转信号, 用来限制逆变桥各功率管的通断,产生连续转矩;接受速度指令和速度反应信号,用来限制和调整转速;提供保护和显示等等.特点:•全面替代直流电机调速、变频器+变频电机调速、异步电机+减速机调速;•具有传统直流电机的所有优点,同时又取消了碳刷、滑环结构;•可以低速大功率运行,可以省去减速机直接驱动大的负载;•体积小、重量轻、出力大;•转矩特性优异,中、低速转矩性能好,启动转矩大,启动电流小;•无级调速,调速范围广,过载水平强;•软启软停、制动特性好,可省去原有的机械制动或电磁制动装置;•效率高,电机本身没有励磁损耗和碳刷损耗,消除了多级减速耗,综合节电率可达20%〜60%,仅节电一项一年收回购置本钱;•可靠性高,稳定性好,适应性强,维修与保养简单;•耐颠簸震动,噪音低,震动小,运转平滑,寿命长;•没有无线电干扰,不产生火花,特别适合爆炸性场所,有防爆型;•根据需要可选梯形波磁场电机和正旋波磁场电机.2、无刷直流电机与有刷直流电机直流无刷电机和直流电机是2个概念.虽然直流无刷电机名字带直流,实际上是不是直流电机.从分类上来看,直流电机是一类,而直流无刷电机那么属于同步电机. 〔1〕无刷电机的优点•无电刷、低干扰:没有了有刷电机运转时产生的电火花,极大减少了电火花对遥控无线电设备的干扰.•噪音低,运转顺畅:没有了电刷,运转时摩擦力大大减小,运行顺畅,发热量低,效率高,噪音低,对于模型运行稳定性是一个巨大的支持.•寿命长,低维护本钱:无刷电机的磨损主要是在轴承上,从机械角度看,无刷电机几乎是一种免维护的电动机了,必要的时候,只需做一些除尘维护即可.但有刷电机低速扭力性能优异、转矩大等性能特点是无刷电机不可替代的〔2〕从趋势上论,无刷减速电机可能取代有刷减速电机•适用范围:无刷电机通常被使用在限制要求比拟高,转速比拟高的设备上, 如航模,精密仪器仪表等对电机转速限制严格,转速到达很高的设备;通常动力设备使用的都是有刷电机,如吹风机,工厂的电动机,家用的抽油烟机等;•使用寿命:无刷电机通常使用寿命在几万小时这个数量级,主要取决于轴承的不同;通常有刷电机的连续工作寿命在几百到1千多个小时,到达使用极限就需要更换碳刷;•使用效果:无刷电机通常是数字变频限制,可控性强,从每分钟几转,到每分钟几万转都可以很容易实现.碳刷电机启动以后工作转速恒定,调速不是很容易,串激电机也能到达20000转/秒,但是使用寿命会比拟短.•节能环保方面:相对而言,无刷电机采用变频技术限制的会比串激电机节能很多,最典型的就是变频空调和冰箱.•维修方面:碳刷电机需要更换碳刷,而无刷电机,使用寿命很长,日常维护根本不需要.•噪音方面:与是否是有刷电机无关,主要是看轴承和点击内部组件的配合情况.3、无刷直流电机与交流电机无刷直流电机,定子是旋转磁场,拖着转子磁场转动;交流同步电机,也是定子旋转磁场拖着转子磁场转动;它们的不同是,旋转磁场旋转的原因不同:〔1〕交流同步电机,定子磁场转动的原因是彼此落后120度的三相对称交流电,定子磁场的转动是交流电的变化快慢;〔2〕直流电机,是直流电源不变的恒定电压,与线圈连接实际位置的改变形成的,而且与线圈连接实际位置的改变是转子转动的快慢;这样,它们的调速方法就不同:〔1〕交流同步电机,定子磁场转动的原因是彼此落后120 度的三相对称交流电,定子磁场的转动是交流电的变化快慢;只要改变交流电变化的快慢,就能改变电机的转速,即变频调速;〔2〕直流电机,是直流电源不变的恒定电压,与线圈连接实际位置的改变形成的,而且与线圈连接实际位置的改变只与转子转动的快慢相关;只要改变转子的转速就可以调速,而转子的转速与电压成正比,改变电压就可改变转速,即调压调速;直流调速不改变电机的负载性质,而交流调速改变了负载的性质;交流调速〔变频〕,频率不同时,交流电机的感抗大小不同,负载性质随之改变,是一个极不稳定的系统,很难实现精细调速.直流调速〔变压〕,电压不同时,直流电机的电阻大小不变,负载性质不变,是一个非常稳定的系统,很容易实现精细调速,几个毫伏的电压速度都可以分辨.由于无刷直流电动机的励磁来源于永磁体,没有激磁损耗的问题,由于转子中无交变磁通,其转子上既无铜耗又无铁耗,综合效率比同容量异步电动机高出10〜20%左右〔依据功率大小而定〕.无刷直流电动机具有高效率、高转矩、高精度的三高特性,非常适合使用在24小时连续运转的机械,同时具有体积小, 重量轻,可作成各种体积形状,产品性能超越传统直流电机的所有优点,是当今最理想的调速电机.比拟:直流电机具有优良的启动特性和调速特性,但造价较高;交流电机造价低,电源方便,但启动特性和调速特性稍差;4、无刷直流电机与交流伺服电机直流无刷电机:无刷直流电机感应反电动势也是梯形波的.无刷直流电机的限制需要位置信息反应,必须有位置传感器或是采用无位置传感器估计技术, 构成自控式的调速系统.限制时各相电流也尽量限制成方波,逆变器输出电压根据有刷直流电机PWM 的方法进行限制即可.本质上,无刷直流电机也是一种永磁同步电动机,调速实际也属于变压变频调速范畴.交流伺服电机:通常说的交流永磁同步伺服电机具有定子三相分布绕组和永磁转子,感应电动势波形为正弦,外加的定子电压和电流也应为正弦波,一般靠交流变压变频器提供.永磁同步电机限制系统常采用自控式,也需要位置反应信息,可以采用矢量限制〔磁场定向限制〕或直接转矩限制的先进限制方式.区别:方波和正弦波限制导致的设计理念不同.最后明确一个概念,无刷直流电机的所谓“直流变频〞实质上是通过逆变器进行的交流变频,从电机理论上讲,无刷直流电机与交流永磁同步伺服电机相似,应该归类为交流永磁同步伺服电机;但习惯上被归类为直流电机,由于从其限制和驱动电源以及限制对象的角度看,称之为“无刷直流电机〞也算是适宜的.四、电机调速1、直流电机调速:转子电路串联电阻〔短时调速〕、转子电路电压〔广泛应用,调节范围0—基速〕、改变磁通〔只能提升转速,基速以上,恒功率调速〕〔1〕电压调速:可控电源调速、PWM 〔脉宽调制〕调速〔广泛应用〕与老式的可控直流电源调速系统相比,PWM调速系统有以下优点:a、采用全控型器件的PWM调速系统,其脉宽调制电路的开关频率高,因此系统的频带宽,响应速度快,动态抗扰水平强.b、由于开关频率高,仅靠电动机电枢电感的滤波作用就可以获得脉动很小的直流电流,电枢电流容易连续,系统的低速性能好,稳速精度高,调速范围宽,同时电动机的损耗和发热都较小.c、PWM系统中,主电路的电力电子器件工作在开关状态,损耗小,装置效率高,而且对交流电网的影响小,没有晶闸管整流器对电网的“污染〞, 功率因数高,效率高.d、主电路所需的功率元件少,线路简单,限制方便.目前,受到器件容量的限制,PWM直流调速系统只用于中、小功率的系统.国内的超大功率调速还要依靠可控硅实现可控整流来实现直流电机的调压调速2、交流电机调速:〔1〕三相异步电动机:a、变极对数调速方法:改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机定子极对数到达调速目的. 特点:具有较硬的机械特性,稳定性良好;无转差损耗,效率高;接线简单、限制方便、价格低;有级调速,级差较大,不能获得平滑调速;可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用,获得较高效率的平滑调速特性.本方法适用于不需要无级调速的生产机械,如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等.b、变频调速:改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法.变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器,变频器可分成交流一直流一交流变频器和交流一交流变频器两大类,目前国内大都使用交一直一交变频器.其特点:效率高,调速过程中没有附加损耗;应用范围广,可用于笼型异步电动机;调速范围大,特性硬,精度高;技术复杂,造价高,维护检修困难.本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合.c、串级调速:绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差,到达调速的目的.根据转差功率吸收利用方式,串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式,多采用晶闸管串级调速,其特点为:可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上,效率较高;装置容量与调速范围成正比,投资省,适用于调速范围在额定转速70%—90% 的生产机械上;调速装置故障时可以切换至全速运行,预防停产;晶闸管串级调速功率因数偏低, 谐波影响较大.本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用.九串入附加电阻:绕线式异步电动机转子串入附加电阻,使电动机的转差率加大,电动机在较低的转速下运行.串入的电阻越大,电动机的转速越低.此方法设备简单,限制方便,但转差功率以发热的形式消耗在电阻上.属有级调速,机械特性较软.e、定子调压调速:由于电动机的转矩与电压平方成正比,因此最大转矩下降很多,为了扩大调速范围,调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机,如专供调压调速用的力矩电动机,或者在绕线式电动机上串联频敏电阻.为了扩大稳定运行范围,当调速在2:1以上的场合应采用反应限制以到达自动调节转速目的.调压调速的主要装置是一个能提供电压变化的电源,目前常用的调压方式有串联饱和电抗器、自耦变压器以及晶闸管调压等几种.晶闸管调压方式为最正确.调压调速的特点:调压调速线路简单,易实现自动限制;调压过程中转差功率以发热形式消耗在转子电阻中,效率较低.调压调速一般适用于100KW 以下的生产机械.f、电磁调速:特点:装置结构及限制线路简单、运行可靠、维修方便;调速平滑、无级调速;对电网无谐影响;速度失大、效率低.本方法适用于中、小功率,要求平滑动、短时低速运行的生产机械.g、液力耦合器调速:特点:功率适应范围大,可满足从几十千瓦至数千千瓦不同功率的需要;结构简单,工作可靠,使用及维修方便,且造价低;尺寸小,能容大;限制调节方便,容易实现自动限制.本方法适用于风机、水泵的调速.〔2〕单相异步电动机:〔和力矩电机相比,它恒转矩;和变频电机相比它不节能;和直流电机相比,它限制的精度低;〕单相异步电动机和三相异步电动机一样,它的转速调节较困难.如采用变频调速那么设备复杂、本钱高.为此一般只进行有极调速,主要的调速方法有:a、串电抗器调速(降压调速):将电抗器与电动机定子绕组串联,利用电抗器上产生的压降使加到电机定子绕组上的电压低于电源电压,从而到达降低电动机转速的目的.此种调速方法,只能是由电机的额定转速往低调.多用在吊扇及台扇上.b、电动机绕组内部抽头调速:通过调速开关改变中间绕组与启动绕组及工作绕组的接线方法,从而到达改变电动机内部气隙磁场的大小,到达调节电动机转速的目的.有L型和T型两种接法.c、交流晶闸管调速:利用改变晶闸管的导通角,来实现调节加在单相电动机上的交流电压的大小,从而到达调速的目的.此方法可以实现无级调速,缺点是有一些电磁干扰.常用于电风扇的调速上.五、电机启动1、直流电机启动(1)启动方法直接合闸起动:直接合闸起动就是将电动机直接接入到额定电压的电源上启动.由于直流电机电枢回路电阻和电感都较小,而转动体具有一定的机械惯性,起动的开始阶段电流很大最大可达额定电流的15〜20倍.由于电动机启动电流很大,所以启动转矩大,电动机启动迅速,但这一电流会使电网受到扰动、机组受到机械冲击、换向器发生火花.它只适用于功率不大于4千瓦小型电动机,如家用电器中的直流电机.串电阻起动:在启动时将一组启动电阻?串人电枢回路,以限制启动电流,而当转数上升到额定转数后,再把启动变阻器从电枢回路中切除.启动电流小,但是变阻器比拟笨重,启动过程中要消耗很多的能量.降电压起动:在启动时通过暂时降低电动机供电电压的方法来限制启动电濡要有一套可变电压的直流电源,这种方法只适合于大功率直流电机.〔2〕启动转矩直流电机的起动转矩由你自己设定,假设全压直接起动,可以到达额定转矩的多倍,这样将使机械损毁,所以必须参加启动电阻以减少起动电流从而减少起动转矩,一般参加的启动电阻使起动转矩为额定转矩的2-2.5倍左右,这样电机及机械可以承受,启动过程也能加快.2、交流电机启动〔1〕启动方法全压启动:在电网容量和负载两方面都允许全压直接起动的情况下,可以考虑采用全压直接起动.优点是操纵限制方便,维护简单,而且比拟经济.主要用于小功率电动机的起动,从节约电能的角度考虑,大于11kw的电动机不宜用此方法.自耦减压起动:利用自耦变压器的多抽头减压,既能适应不同负载起动的需要,又能得到更大的起动转矩,是一种经常被用来起动较大容量电动机的减压起动方式.它的最大优点是起动转矩较大,当其绕组抽头在80%处时,起动转矩可达直接起动时的64%.并且可以通过抽头调节起动转矩. 至今仍被广泛应用.Y-A起动:正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电动机,在起动时将定子绕组接成星形,待起动完毕后再接成三角形,降低起动电流,减轻对电网的冲击.起动电流只是原来按三角形接法直接起动时的1/3,起动转矩也降为原来按三角形接法直接起动时的1/3.适用于无载或者轻载起动的场合.同任何别的减压起动器相比拟,其结构最简单,价格也最廉价.除此之外,当负载较轻时,可以让电动机在星形接法下运行,这样能使电动机的效率有所提升,并节约了电力消耗.软起动器:利用可控硅的移相调压原理来实现电动机的调压起动,起动效果好但本钱较高.可控硅工作时谐波干扰较大,对电网有一定的影响.另外电网的波动也会影响可控硅元件的导通,特别是同一电网中有多台可控硅设备时.因此可控硅元件的故障率较高,由于涉及到电力电子技术, 因此对维护技术人员的要求也较高.变频器:由于涉及到电力电子技术,微机技术,因此本钱高,对维护技术人员的要求也高,因此主要用在需要调速并且对速度限制要求高的领域.总之,星三角起动,自藕减压起动因其本钱低,维护相对软起动和变频限制容易,目前在实际运用中还占有很大的比重.但因其采用分立电气元件组装,限制线路接点较多,在其运行中,故障率相比照拟高.〔2〕启动转矩启动转矩表征了电动机的启动水平,启动转矩大于额定转矩,一般电机样板上标有两者的关系〔倍数〕,一般2倍左右,它与启动方式有关〔如星三角起动,变频调速起动等〕,直接起动鼠笼式一般为额定力矩的0.8到2.2倍.通常起动转矩为额定转矩的125%以上.与之对应的电流称为起动电流,通常该电流为额定电流的6倍左右.一般自耦变压器的抽头有65%和80%两组,需要较大启动转矩时接80%,否那么接65%;六、电机制动1、反接制动:在电机断开电源后,在电机的电源上加上与正常运行电源反相的电源,加快电机的减速.反接制动有一个最大的缺点:当电机转速为0时,如果不及时撤除反相后的电源,电时机反转.因此, 不允许反转的机械,如一些车床等,制动方法就不能采用反接制动了,而只能采用能耗制动或机械制动.2、能耗制动:定子绕组中通以直流电,从而产生一个固定不变的磁场,转子按旋转方向切割磁力线,产生一个制动力矩.由于是在定子绕组中通以直流电来制动,因而能耗制动又叫直流注入制动.在一些要求制动时间短和制动效果好的场合,一般不使用此制动方法.3、再生制动:当电机的转子速度超过电机同步磁场的旋转速度时,转子绕组所产生的电磁转矩的旋转方向和转子的旋转方向相反,电机处于制动状态.此时,可以采取一定的举措把产生的电能回馈给电网, 因此,再生制动也叫发电制动.再生制动会出现在以下两种场合:1、起重机重物下降时,电机转子在重物重力的手动下,转子的转速有可能超过同步转速,此时,电机处于再生制动状态.2、变频调速时,当变频器把频率降低时,同步转速也随之降低.但转子转速由于负载惯性的作用,不会马上降低,此时,电机也会处于再生制动状态,直至拖动系统的速度也下降为止.4、机械制动采用机械装置使电动机断开电源后迅速停转的制动方法.如电磁抱闸、电磁离合器等电磁铁制动器.七、伺服电机1、直流伺服电机与直流无刷电机直流无刷电机和直流伺服电机是2类,概念上不存在交集.简言之:直流伺服电机特指直流有刷电机.无刷电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定.限制复杂,容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以正弦波换相.电机免维护,效率很高,运行温度低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境.2、交流伺服电机与直流伺服电机直流伺服电机:就是把直流电机加上编码器形成闭环限制,电机通过改变电的大小来改变电机的扭矩、速度等参数.直流伺服电机的结构和普通直流电机差不多,只是直流电机为满足低惯量采用细长电枢,盘形或空心杯的,或者改成了永磁电机,是最理想的调速系统,这就导致直流伺服电机比拟容易实现调速,限制精度较高.缺点是直流伺服电机有碳刷,容易造成电机的磨损,而且维护本钱高操作麻烦.交流伺服电机:是交流电机的一种,通过伺服驱动器的矢量限制理论限制电机的扭矩,速度、位置等等,交流伺服电机的转子电阻一般很大,这样可以预防自转,当限制电压消失后,由于有励磁电压,此时的交流伺服电机中会有脉振磁动势,交流伺服就是是一种带编码器的同步电机,效果比直流伺服稍微差一点,但维护方便.缺点是价格高、精度没直流的好!推荐使用交流伺服电机, 直流伺服电机太热,限制精度不好,使用寿命短.永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比拟,主要优点有:⑴无电刷和换向器,因此工作可靠,对维护和保养要求低.⑵定子绕组散热比拟方便.⑶ 惯量小,易于提升系统的快速性波纹管联轴器.⑷适应于高速大力矩工作状态. ⑸同功率下有较小的体积和重量.八、步进电机。
同步电机与异步电机的区别
同步电机和异步电机的主要区别是:同步电机能与其定子磁场旋转达到同步转速,异步电机转速达不到定子磁场的同步转速。
电机大致分成三种,同步机,异步机(以上两种多与电网相连),还有个直流电机。
下面对电机(同步机、异步机)原理性的知识进行形象的讲解。
同步机和异步机,这两个东西都是交流电机,利用了三相交流电的比较有意思的一个特性:简单的说如果把三个线圈像搅拌器(就是家里用来打鸡蛋的那种东西)那样布置,三个线圈相互不接触,分别加上abc三相电压,于是产生三相电流,接着好玩的事情就发生了,线圈所围的空间内出现了与所加电压同频的旋转磁场(若要更深入的解释,就得说驻波的分解,叠加,比较麻烦)。
所以人们把线圈按照上述所说的办法,嵌进定子,于是转子所在的那个空间就产生了旋转的磁场。
有了这个磁场就好办了,我们就可以想象定子处有一个看不见的磁铁在转,此时如果转子是个磁铁的话,那么转子不就被带动起来了么,就是电动机了,反之如果转子带动那个看不见的磁铁,就成了发电机了(首先转子带动那个虚拟磁铁,转子肯定受个阻力矩吧,虚拟磁铁受个动力矩吧,注意!力是能量转换的中介(或者说是标志),虚拟磁铁毕竟是虚拟的,定子又不动,那么定子肯定地获得电动势喽。
如定子带负载的话,就会有电流,还是三相的,有电流就会有磁场,干扰转子产生的磁场,这个叫做电枢反应。
于是带上负载后定子处获得的电动势与空载时的不一样)。
在上面的原理指引下,把转子做成个电磁铁,外部单独用个电源给它电,那么这个电机就叫做同步机,之所以叫同步机是转子的磁性是独立产生的,于是转子能达到那个虚拟磁铁的转速。
转子磁性独立产生是个大好事,使得同步机调整很容易,比如说调无功功率。
后来人们发现转子不用电磁铁也行,把转子做成个装松鼠的笼子,由于虚拟磁铁的磁力线会切割鼠笼的笼棍,于是由伟大的右手定则,就会产生电流,仔细研究一下你会发现这个电流也是个三相的,于是与定子的产生磁场的原理类似,转子也产生个围绕他旋转的虚拟磁铁,再研究一下你会发现,定转子的虚拟磁铁在空间上转速一样。
同步电机和异步电机区别资料讲解
同步电机和异步电机区别同步电机和异步电机区别:(这是网上3个网友给的解释)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。
(磁铁的吸引作用)永磁交流伺服电动机的结构特点及调速原理即同步型交流伺服电动机(SM),它是一台机组,由永磁同步电动机,转子位置传感器,速度传感器等组成。
1.结构如图4-7所示,永磁同步电动机主要由三部分组成:定子,转子和检测元件(转子位置传感器和测速发电机)。
其中定子有齿槽,内有三相绕组,形状与普通感应电动机的定子相同。
但其外圆多呈多边行,且无外壳,以利于散热,避免电动机发热对机床精度的影响。
[if gte vml 1]> [if gte mso 9]> (a) 永磁同步电动机横剖面图 (b) 永磁同步电动机纵剖面图图4-7 永磁同步电动机结构 [if gte vml 1]> [if gte vml 1]> [if gte mso 9]> 图4-8 永磁交流伺服电动机的工作原理 2.工作原理如图4-8所示,一个二极永磁转子(也可以是多极),当定子三相绕组通上交流电源后,就产生一个旋转磁场,图中用另一对旋转磁极表示,该旋转磁场将以同步转速ns旋转。
同步电机和异步电机的区别及工作原理
同步电机和异步电机的区别及工作原理同步电机和异步电机的区别及工作原理同步电机和异步电机的主要区别是:同步电机能与其定子磁场旋转达到同步转速,异步电机转速达不到定子磁场的同步转速。
电机大致分成三种,同步机,异步机(以上两种多与电网相连),还有个直流电机。
下面的内容是一个过渡,只作为对电机(同步机、异步机)原理性的知识进行形象的讲解(懂电机的可跳过)。
同步机和异步机,这两个东西都是交流电机,利用了三相交流电的比较有意思的一个特性:简单的说如果把三个线圈像搅拌器(就是家里用来打鸡蛋的那种东西)那样布置,三个线圈相互不接触,分别加上abc三相电压,于是产生三相电流,接着好玩的事情就发生了,线圈所围的空间内出现了与所加电压同频的旋转磁场(若要更深入的解释,就得说驻波的分解,叠加,比较麻烦)。
所以人们把线圈按照上述所说的办法,嵌进定子,于是转子所在的那个空间就产生了旋转的磁场。
有了这个磁场就好办了,我们就可以想象定子处有一个看不见的磁铁在转,此时如果转子是个磁铁的话,那么转子不就被带动起来了么,就是电动机了,反之如果转子带动那个看不见的磁铁,就成了发电机了(首先转子带动那个虚拟磁铁,转子肯定受个阻力矩吧,虚拟磁铁受个动力矩吧,注意!力是能量转换的中介(或者说是标志),虚拟磁铁毕竟是虚拟的,定子又不动,那么定子肯定地获得电动势喽。
如定子带负载的话,就会有电流,还是三相的,有电流就会有磁场,干扰转子产生的磁场,这个叫做电枢反应。
于是带上负载后定子处获得的电动势与空载时的不一样)。
在上面的原理指引下,把转子做成个电磁铁,外部单独用个电源给它电,那么这个电机就叫做同步机,之所以叫同步机是转子的磁性是独立产生的,于是转子能达到那个虚拟磁铁的转速。
转子磁性独立产生是个大好事,使得同步机调整很容易,比如说调无功功率。
后来人们发现转子不用电磁铁也行,把转子做成个装松鼠的笼子,由于虚拟磁铁的磁力线会切割鼠笼的笼棍,于是由伟大的右手定则,就会产生电流,仔细研究一下你会发现这个电流也是个三相的,于是与定子的产生磁场的原理类似,转子也产生个围绕他旋转的虚拟磁铁,再研究一下你会发现,定转子的虚拟磁铁在空间上转速一样。
异步电动机和同步电动机的主要区别
异步电动机和同步电动机的主要区别异步电动机和同步电动机的主要区别是:在相同输入电源的情况下,异步电动机的转速低与同步转速,且会因负载的不同而不同;而同步电动机的转速与负载无关,不会因负载的变化而变化,且等于同步转速。
至于那种电动机好,个人认为要看应用场合。
以上特性的区别主要是由于转子结构不同造成的。
在详细说明造成差异的原因之前,先要了解为什么这些电动机会旋转?我个人的总结如下:要使异步电动机或同步电动机旋转起来需要满足两个条件,定子上要有旋转的磁场;转子可以感应出磁场,或本身就能产生磁场;理解以上两个条件,我们可以想一下小时侯玩磁铁的过程(应该大部分网友有玩过,如果可以的话回复一下“玩过磁铁”或“没玩过”,就当玩个游戏,劳逸结合),当手里拿一块磁铁靠近另一块放在桌上的磁铁时,桌上的磁铁会被吸过来或隔空推着走,电动机的原理和这差不多。
定子就像是手里拿着的磁铁,转子就像是放在桌上的磁铁。
OK,这点理解了之后继续往下,不论是异步电动机还是同步电动机,他们的定子结构是一样的,只要定子三相绕组接上三相电源,定子上就会产生一个旋转的磁场(这里不展开,大家知道就可以了),就好像有位神秘人物手里拿了块磁铁在桌上不停的画圆。
如果有另一块磁铁的中心固定在桌上,那么它就会旋转起来。
定子上产生的这种旋转磁场的转速叫做同步转速,它的大小与电源频率有关(变频器的功能就是变电机电源的频率)、还与电动机定子本身有关。
定子磁场介绍完之后,下面再介绍转子怎么产生磁场,题主问的不同点的原因就藏在这里。
异步电动机的转子有鼠笼式转子和绕线式转子两种形式。
但不论是哪种类型的转子,都不会给它施加激励源。
前文已经介绍过当定子绕组接三相电源后,定子上就会产生以同步速旋转的磁场,当转子没有转时定子磁场就会切割转子上的导条或绕组,从而使转子导条或绕组上产生电流,有了电流,就会产生磁场,进而使转子旋转起来。
所以转子上产生磁场的前提条件是转子与定子旋转磁场间有相对运动,也就是转速低于同步速。
同步电机和异步电机的控制区别和原理
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一异步电机和同步电机分类
一异步电机和同步电机分类异步电机和同步电机是两种常见的电机类型,它们在工业和家用电器中广泛应用。
本文将分别介绍异步电机和同步电机的原理、结构和应用,并对它们进行分类和比较。
一、异步电机异步电机又称为交流感应电机,是利用电磁感应原理工作的一种电机。
它的主要特点是转子的转速和旋转磁场的频率不同步,因此称为异步电机。
1. 原理和结构异步电机的原理基于法拉第电磁感应定律和楞次定律。
当电机的定子绕组通电时,产生的旋转磁场会感应出转子中的感应电动势,从而在转子中产生感应电流。
感应电流和旋转磁场之间的相互作用力使得转子开始旋转,从而驱动电机的转动。
异步电机的结构主要包括定子、转子和端盖等部分。
定子由定子绕组和铁心组成,定子绕组通电后产生旋转磁场。
转子由导体材料制成,转子绕组接通电源后,根据感应电动势的作用开始旋转。
转子和定子之间存在一定的间隙,以防止磁场的短路。
2. 应用领域异步电机广泛应用于工业生产和家用电器中,如风扇、洗衣机、冰箱、水泵等。
由于异步电机结构简单、成本低廉,且具有较高的效率和可靠性,因此得到了广泛的应用。
二、同步电机同步电机是一种利用交流电源产生的旋转磁场与转子磁场同步运动而工作的电机。
它的主要特点是转子的转速和旋转磁场的频率同步,因此称为同步电机。
1. 原理和结构同步电机的工作原理基于磁场同步和电磁感应定律。
当同步电机的定子绕组通电时,产生的旋转磁场与转子磁场同步运动,使得转子跟随磁场旋转。
转子上的绕组感应出的感应电动势使得转子上的电流产生,进而产生旋转磁场,与定子磁场相互作用,从而实现同步运动。
同步电机的结构主要包括定子、转子和磁极等部分。
定子由定子绕组和铁心组成,定子绕组通电后产生旋转磁场。
转子由导体材料制成,转子磁极的数目和极对数决定了电机的同步速度。
2. 应用领域同步电机广泛应用于工业和交通运输领域,如电动机车、电动汽车、电动机械等。
同步电机具有高效率、高功率因数和稳定的转速特性,因此在需要精确控制转速和供电的场合得到了广泛的应用。
异步电动机与同步电动机的区别是什么
异步电动机与同步电动机的概念分别是什么?它们有什么区别?同步和异步都是指电机的转速与电源频率的关系。
同步是指电机的转速与电源交流电的频率同步,与电机的负荷无关。
异步是指电机的转速与电源交流电的频率不同步,与电机的负荷有关。
他们的差别的原因是在于电机的结构。
为了使电机转子旋转,电机的定子产生旋转磁场,电机的转子也必须有磁场,使转子转起来。
如果电机的转子的磁场是通过外界向转子上的线圈供电而产生,转子将跟随定子的磁场转动,转速等于磁场旋转的速度,也就是同步。
如果电机的转子的磁场不是通过外界向转子上的线圈供电而产生,而是靠定子的旋转磁场感应转子的鼠笼状导体,从而产生电流和磁场,使转子转动,这时为了能使旋转磁场的磁力线切割转子的鼠笼状导体,从而产生电流,二者的转速必须有一个差,也就是转子的转速不等于磁场的转速,就是异步。
从结构上区分,同步电机的转子有绕组,有电刷向转子供电,而异步电机的转子无绕组,也无电刷。
从应用上分,同步电机用于对转速要求严格的场合,价格也很贵。
而异步电机普遍使用在一般场合,价格低廉。
1.一、普通异步电动机都是按恒频恒压设计的,不可能完全适应变频调速的要求。
以下为变频器对电机的影响1、电动机的效率和温升的问题不论那种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。
拒资料介绍,以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例,其低次谐波基本为零,剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为:2u+1(u为调制比)。
高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显著的是转子铜(铝)耗。
因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗。
除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。
这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%--20%。
同步电机与异步电机区别
同步电机和异步电机的区别异步电机(感应电机)的工作原理是通过定子的旋转磁场在转子中产生感应电流,产生电磁转矩,转子中并不直接产生磁场.因此,转子的转速一定是小于同步速的(没有这个差值,即转差率,就没有转子感应电流),也因此叫做异步电机.而同步电机转子本身产生固定方向的磁场(用永磁铁或直流电流产生),定子旋转磁场"拖着"转子磁场(转子)转动,因此转子的转速一定等于同步速,也因此叫做同步电机。
作为电动机时,大部分是用异步机;发电机都是同步机。
同步电机和异步电机的区别三相交流电通过一定结构的绕组时,要产生旋转磁场.在旋转磁场的作用下,转子随旋转磁场旋转.如果转子的转速同旋转磁场的转速完全一致,就是同步电机;如果转子的转速小于磁场转速,也就是说两者不同步,就是异步电机.异步电机结构简单,应用广泛.同步电机要求转子有固定的磁极(永磁或电磁),如交流发电机和同步交流电动机.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。
同步电机与异步电机的区别
同步电机与异步电机的区别同步电机正常运行时转数是固定的,不因负载的变化而变化。
异步电机正常运行时转数不是是固定的,而是会因负载的变化而稍许变化。
同步电机线路复杂,能量可逆(电动机和发电机理论上可互换)多用做发电机。
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。
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同步电机与异步电机的区别
交流电动机要旋转需要2个条件:
第一,存在一个主动旋转的磁场;
第二,存在一个被这个主动旋转的磁场驱动的磁场。
一般来说,旋转磁场来自定子绕组,三相交流电源自然的形成了一个旋转磁场。
同步电机和异步电机的区别就在于转子磁场的来源。
同步电机需要一个励磁电源,或者永磁体,这样转子始终存在一个可以被定子提供的旋转磁场驱动的磁场。
只要制动转矩合理,最终转子的转速总能达到定子中旋转磁场的转速,也就是同步转速。
这样的电机,就是同步电机。
异步电机则比较简单。
转子的磁场来自定子绕组提供的旋转磁场切割转子中导体所产生的电流。
换一种说法,就是来自定子的旋转磁场切割转子导体的产生的感应电流产生了基于转子的第二个磁场,转子则由于两个磁场的相互作用而转动。
转子和旋转磁场的速度差越大,转子电流就越大,2个磁场的作用就越强烈。
随着转速的提高,转子电流越来越小,但是绝不能没有。
这就造成了,转子转速必须和同步转速有一定的差值,来维持旋转磁场切割转子导体。
以维持转子的持续转动。
这个转速的差,与同步转速的比值就是转差率。
异步电机转速永远达不到同步转速,所以叫异步电机。
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.
同步发电机与异步发电机的区别
一、同步发电机
同步发电机作发电机运行的同步电机。
是一种最常用的交流发电机。
在现代电力工业中,它广泛用于水力发电、火力发电、核能发电以及柴油机发电。
由于同步发电机一般采用直流励磁,当其单机独立运行时,通过调节发电机励磁电流,能方便地调节发电机的电压。
若并入电网运行,因电压由电网决定,不能改变,此时调节励磁电流的结果是调节了电机的功率因数和无功功率。
1.同步发电机的定子、转子结构与同步电机相同,一般采用三相形式,只在某些小型同步发电机中电枢绕组采用单相。
2.工作特性
表征同步发电机性能的主要是空载特性和负载运行特性。
这些特性是用户选用发电机的重要依据。
3.结构和分类
同步发电机的结构按其转速分为高速和低(中)速两种。
前者多用于火电厂和核电站;后者多与低速水轮机或柴油机联动。
在结构上,高速同步发电机多用隐极式转子,低(中)速同步发电机多用凸极式转子。
高速同步发电机
因大多数发电机与原动机同轴联动,火电厂都用高速汽轮机作原动机,所以汽轮发电机通常用高转速的2极电机,其转速达3000转/分(在电网频率为60赫时,为3600转/分)。
核电站多用4极电机,转速为1500转/分(当电网频率为60赫时,为1800转/分)。
为适应高速、高功率要求,高速同步发电机在结构上一是采用隐极式转子,二是设置专门的冷却系统。
二、异步发电机
异步发电机又称“感应发电机”。
利用定子与转子间气隙旋转磁场与转子绕组中感应电流相互作用的一种交流发电机。
其转子的转向和旋转磁场的转向相同,但转速略高于旋转磁场的同步转速。
常用作小功率水轮发电机。
交流励磁发电机又被人们称之为双馈发电机。
交流励磁发电机由于转子方采用交流电压励磁,使其具有灵活的运行方式,在解决电站持续工频过电压、变速恒频发电、抽水蓄能电站电动-发电机组的调速等问题方面有着传统同步发电机无法比拟的优越性。
交流励磁发电机主要的运行方式有以下三种:
1) 运行于变速恒频方式;2) 运行于无功大范围调节的方式;3) 运行于发电-电动方式。
随着电力系统输电电压的提高,线路的增长, 当线路的传输功率低于自然功率时,线路和电站将出现持续的工频过电压.为改善系统的运行特性, 不少技术先进的国家,在6"世纪A"年代初开始研究异步发电机在大电力系统中的应用问题,并认为大系统采用异步发电机后,可提高系统的稳定性, 可靠性和运行的经济性。
异步发电机由于维护方便,稳定性好,常用作并网运行的小功率水轮发电机。
当用原动机将异步电机的转子顺着磁场旋转方向拖动,并使其转速超过同步转速时,电机就进入发电机运行,并把原动机输入的机械能转变成电能送至电网。
这时电机的励磁电流取自电网。
异步发电机也可以并联电容,靠本身剩磁自行励磁,独立发电,这时发电机的电压与频率由电容值、原动机转速和负载大小等因素决定。
当负载改变,一般要相应地调节并联的电容值,以维持电压稳定。
由于异步电机并联电容时,不需外加励磁电源就可独立发电,故在负荷比较稳定的场合,有可取之处。
例如可用作农村简易电站的照明电源或作为备用电源等。