同步电机与异步电机的区别
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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
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。
所谓的同步电机,就是电枢绕组的磁场旋转速度与转子旋转方向一致,转速相同。这样的电机一般为如下结构:转子上有绕组,是集中式的励磁绕组;转子上无绕组,而采用永磁体结构;转子上无绕组,无永磁体,有齿和槽。定子上有分布式绕组。采用这样的结构主要是可以把滑环和电刷的数量降到最低,这样的电机又叫转场式电机。也有为某种特殊要求,而把励磁绕组放在定子上的结构,这样的结构一般称为转枢式(如家用吊扇)。
异步电机与同步电机其实有一个很大的工作原理上的区别:
同步电机的工作是靠“磁场总是沿着磁路最短的方向上走”,以转场失电机为例。在转子上有了励磁后,出现了N和S极;然后定子磁场旋转,其N,S极的相互变化,总是与转子上的磁极一一对应。所以形成了同步。更重要的是,定、转子的磁极数必须相同,否则电机是不能运转的。
而异步电动机是靠感应来实现运动的。原理是,在定子绕组加三相电压后,会形成旋转磁场,转子上的导条因切割磁力线,所以产生了电势;又由于导条是连通的,所以就产生了电流。此时,我们就想到了初中时学的---“带电导体在磁场中会产生运动”。所以,这样的电动机才叫“感应电机”。对于异步或感应电机来讲,其转子的极数是自动感应定子极数的。也可以讲,转子是没有极数的。(以上是以电枢绕组在定子上做例的)。异步电机没有转枢/转场之说。
另外,对于转子上无绕组,无永磁体,也无槽,而定子上有分布绕组的电机,应该属
于感应电机的一种。这种电机在小型或微型或特殊的大型电机上也常使用。