三相異步電機和同步電機之間的區(qū)別
發(fā)布時間：2022-04-21
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無論是同步電動機還是異步電動機，它們都由定子和轉(zhuǎn)子組成。顧名思義，定子是三相異步電機的固定部分，轉(zhuǎn)子是電動機的旋轉(zhuǎn)部分。
三相異步電機的定子分為定子鐵心和定子繞組，轉(zhuǎn)子也分為轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子繞組。例如，下圖顯示了電機的定子鐵心和定子繞組（線圈）。
三相異步電機定子的主要功能：當(dāng)定子線圈與三相交流電連接時，定子線圈會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，而磁場的旋轉(zhuǎn)速度與電源的頻率有關(guān)。
我們可以簡單地理解，當(dāng)三相交流電施加到定子線圈時，定子線圈將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，就像在定子芯中旋轉(zhuǎn)的磁體一樣。如果增加電源頻率，磁鐵的轉(zhuǎn)速也將增加；相反，如果降低功率頻率，則磁體的轉(zhuǎn)速將降低。因此我們可以控制電源的頻率來調(diào)整電動機定子磁場的轉(zhuǎn)速。
假設(shè)此時，如果在定子鐵心的內(nèi)圈中放置一個小鋼球，則將三相交流電施加到三相異步電機的定子繞組上。我們可以看到，小鋼球?qū)⒄掣皆阼F芯上并隨磁場旋轉(zhuǎn)。
同步電動機和異步電動機的定子繞組相同，主要區(qū)別在于轉(zhuǎn)子。讓我們看一下它們的基本原理。
同步電動機原理
假設(shè)將永磁體制成三相異步電機轉(zhuǎn)子，由于轉(zhuǎn)子永磁體和定子磁場相互吸引，因此轉(zhuǎn)子永磁體將隨著定子繞組的磁場而旋轉(zhuǎn)。定子鐵心磁場旋轉(zhuǎn)得越快，轉(zhuǎn)子（電動機）的速度就越快。由于電動機的速度和磁場的速度是一致的，因此稱為同步電動機。
由于永磁體的磁場強度相對較弱并且負(fù)載相對較輕，因此許多同步電動機轉(zhuǎn)子使用電磁體代替永磁體，也就是說，將轉(zhuǎn)子制成電磁體。電磁線圈稱為勵磁繞組。
異步電動機原理
根據(jù)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)，異步電動機可分為兩種，即鼠籠式異步電動機和繞線轉(zhuǎn)子異步電動機。這里以常用的鼠籠型異步電動機為例。
鼠籠式異步電動機的轉(zhuǎn)子一般是鑄鋁轉(zhuǎn)子，其繞組是銅或鋁條，繞組的兩端焊接在一起，就像老鼠籠一樣。
定子繞組與三相交流電連接后，定子的旋轉(zhuǎn)磁場將切斷轉(zhuǎn)子繞組，從而感應(yīng)繞組上的電流（鋁條）。電流通過繞組（鋁帶）后，將被磁場中的電磁力加速。
隨著三相異步電機的旋轉(zhuǎn)速度越來越快，當(dāng)轉(zhuǎn)子速度=定子磁場速度時，兩者保持相對靜止。此時，旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組之間沒有相對運動（即轉(zhuǎn)子繞組沒有切斷），轉(zhuǎn)子將失去電磁力并減速。當(dāng)電動機減速時，旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子繞組的相對運動再次出現(xiàn)，并且轉(zhuǎn)子將被電磁力加速。
簡單地說，交流異步電動機是基于旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子之間的相對運動來獲得旋轉(zhuǎn)力的。一旦三相異步電機速度達(dá)到磁場速度，它將失去旋轉(zhuǎn)力并減速；減速后會有相對運動，所以會再次加速。因此，電動機一直處于加速和減速狀態(tài)。由于電動機的轉(zhuǎn)速與磁場的轉(zhuǎn)速不一致，所以稱為異步電動機。
兩者的優(yōu)缺點及其應(yīng)用
同步電動機的速度與定子磁場的速度同步。不管電動機的負(fù)載如何，只要電動機不失步，電動機的速度就不會改變。只要調(diào)節(jié)電源的頻率，就可以精確地調(diào)節(jié)電動機速度，這適合于精確的速度調(diào)節(jié)場合。由于同步電動機的精度高，制造復(fù)雜，成本高和維護困難，因此不被地用作異步電動機，并且主要用于大型發(fā)電機。
異步電動機的速度低于定子磁場的速度，這與負(fù)載有關(guān)。電動機的速度將隨著負(fù)載的變化而變化。異步電動機由于其結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，安裝方便，經(jīng)久耐用而被使用。在中國的電機中，異步電動機至少占80％。
三相異步電機的定子分為定子鐵心和定子繞組，轉(zhuǎn)子也分為轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子繞組。例如，下圖顯示了電機的定子鐵心和定子繞組（線圈）。
三相異步電機定子的主要功能：當(dāng)定子線圈與三相交流電連接時，定子線圈會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，而磁場的旋轉(zhuǎn)速度與電源的頻率有關(guān)。
我們可以簡單地理解，當(dāng)三相交流電施加到定子線圈時，定子線圈將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，就像在定子芯中旋轉(zhuǎn)的磁體一樣。如果增加電源頻率，磁鐵的轉(zhuǎn)速也將增加；相反，如果降低功率頻率，則磁體的轉(zhuǎn)速將降低。因此我們可以控制電源的頻率來調(diào)整電動機定子磁場的轉(zhuǎn)速。
假設(shè)此時，如果在定子鐵心的內(nèi)圈中放置一個小鋼球，則將三相交流電施加到三相異步電機的定子繞組上。我們可以看到，小鋼球?qū)⒄掣皆阼F芯上并隨磁場旋轉(zhuǎn)。
同步電動機和異步電動機的定子繞組相同，主要區(qū)別在于轉(zhuǎn)子。讓我們看一下它們的基本原理。
同步電動機原理
假設(shè)將永磁體制成三相異步電機轉(zhuǎn)子，由于轉(zhuǎn)子永磁體和定子磁場相互吸引，因此轉(zhuǎn)子永磁體將隨著定子繞組的磁場而旋轉(zhuǎn)。定子鐵心磁場旋轉(zhuǎn)得越快，轉(zhuǎn)子（電動機）的速度就越快。由于電動機的速度和磁場的速度是一致的，因此稱為同步電動機。
由于永磁體的磁場強度相對較弱并且負(fù)載相對較輕，因此許多同步電動機轉(zhuǎn)子使用電磁體代替永磁體，也就是說，將轉(zhuǎn)子制成電磁體。電磁線圈稱為勵磁繞組。
異步電動機原理
根據(jù)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)，異步電動機可分為兩種，即鼠籠式異步電動機和繞線轉(zhuǎn)子異步電動機。這里以常用的鼠籠型異步電動機為例。
鼠籠式異步電動機的轉(zhuǎn)子一般是鑄鋁轉(zhuǎn)子，其繞組是銅或鋁條，繞組的兩端焊接在一起，就像老鼠籠一樣。
定子繞組與三相交流電連接后，定子的旋轉(zhuǎn)磁場將切斷轉(zhuǎn)子繞組，從而感應(yīng)繞組上的電流（鋁條）。電流通過繞組（鋁帶）后，將被磁場中的電磁力加速。
隨著三相異步電機的旋轉(zhuǎn)速度越來越快，當(dāng)轉(zhuǎn)子速度=定子磁場速度時，兩者保持相對靜止。此時，旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組之間沒有相對運動（即轉(zhuǎn)子繞組沒有切斷），轉(zhuǎn)子將失去電磁力并減速。當(dāng)電動機減速時，旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子繞組的相對運動再次出現(xiàn)，并且轉(zhuǎn)子將被電磁力加速。
簡單地說，交流異步電動機是基于旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子之間的相對運動來獲得旋轉(zhuǎn)力的。一旦三相異步電機速度達(dá)到磁場速度，它將失去旋轉(zhuǎn)力并減速；減速后會有相對運動，所以會再次加速。因此，電動機一直處于加速和減速狀態(tài)。由于電動機的轉(zhuǎn)速與磁場的轉(zhuǎn)速不一致，所以稱為異步電動機。
兩者的優(yōu)缺點及其應(yīng)用
同步電動機的速度與定子磁場的速度同步。不管電動機的負(fù)載如何，只要電動機不失步，電動機的速度就不會改變。只要調(diào)節(jié)電源的頻率，就可以精確地調(diào)節(jié)電動機速度，這適合于精確的速度調(diào)節(jié)場合。由于同步電動機的精度高，制造復(fù)雜，成本高和維護困難，因此不被地用作異步電動機，并且主要用于大型發(fā)電機。
異步電動機的速度低于定子磁場的速度，這與負(fù)載有關(guān)。電動機的速度將隨著負(fù)載的變化而變化。異步電動機由于其結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，安裝方便，經(jīng)久耐用而被使用。在中國的電機中，異步電動機至少占80％。
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