感应电动机与同步电动机有何不同?
在本文中,我们将研究同步电动机和感应电动机之间的主要区别,以便阅读这些内容的任何人都能清楚地了解这些区别。
异步电机 今天更普遍,但在某些情况下同步电机更适合,更有效地解决特定的工业和生产问题,这将在下面讨论。
首先,让我们回顾一下电动机是什么。 电动机 被称为电机,设计用于将电能转换为转子旋转的机械能,并用作某些机构的驱动器,例如,驱动起重机或泵。
回到学校后,每个人都被告知并展示了两块磁铁如何从同名的两极排斥,以及如何从相反的两极吸引。它 永久磁铁……但也有可变磁铁。每个人都记得一张图,其中导电框架位于马蹄形永磁体的两极之间。
一个水平放置的框架,如果有直流电流流过它,在一对力的作用下会变成永磁体的磁场(安培强度) 直到达到直立平衡。
如果直流电以相反的方向通过框架,则框架将进一步旋转。由于在一个方向或另一个方向上向框架交替供应直流电,实现了框架的连续旋转。此处的框架类似于可变磁铁。
上述带有最简单形式的旋转框架的示例演示了同步电动机的运行原理。每个转子同步电机都有励磁绕组,直流电形成转子的磁场。同步电动机的定子包含形成定子磁场的定子绕组。
当交流电施加到定子绕组时,转子将以与定子绕组中的电流频率相对应的频率旋转。转子的速度将与定子绕组电流的频率同步,这就是为什么这种电动机被称为同步电动机。转子磁场是由电流产生的,而不是由定子磁场感应产生的,因此同步电动机无论负载功率如何都能保持同步额定转速,当然是在合理的范围内。
反过来,感应电动机又不同于同步电动机。如果我们回想一下画框里的图片,画框只是简单地短路了,那么当磁铁绕着画框旋转时,画框内感应的电流会在画框上产生磁场,画框会试图追上画框磁铁。
框架在机械负载下的速度将始终小于磁铁的速度,因此频率不会同步。这个简单的例子演示了感应电动机的工作原理。
在异步电动机中,旋转磁场由位于其通道中的定子绕组的交流电形成。典型的感应电动机的转子本身没有绕组,而是有短路棒(鼠鼠转子),这种转子称为鼠鼠转子。还有相转子感应电动机,其中转子包含绕组,其中的电阻和电流可以由变阻器控制。
那么感应电机和同步电机的主要区别是什么?从表面上看,它们是相似的,有时即使是专家也不会通过外部特性来区分同步电动机和异步电动机。主要区别在于转子的设计。感应电动机的转子不通电,其上的磁极由定子的磁场感应。
同步电机的转子有一个独立驱动的励磁绕组。同步电机和异步电机的定子排列方式相同,每种情况下的功能相同 - 在定子上产生旋转磁场。
感应电动机在负载下的速度总是滞后于定子磁场的旋转,而同步电动机的速度在频率上等于定子磁场的“旋转”,因此,如果速度要在不同的负载下保持恒定,最好选择同步电机,例如在断头台剪切驱动器中,最适合其任务的是强大的同步电机。
当今异步电动机的应用领域非常广泛。这些是各种机器、传送带、风扇、泵——负载相对稳定或负载速度降低对工作过程不重要的所有设备。
一些压缩机和泵需要在任何负载下保持恒定速度;同步电机安装在此类设备上。
同步电机的制造成本高于异步电机,因此如果有选择并且在负载下稍微降低速度并不重要,他们会购买异步电机。
同步电动机广泛用于不需要速度控制的电力驱动中。与异步电动机相比,它们具有许多优点:
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更高的效率;
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生产低转速发动机的可能性,这使得放弃发动机和工作机器之间的中间齿轮成为可能;
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发动机转速不取决于其轴负载;
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使用无功功率作为补偿装置的可能性。
同步电动机可以是消费者和发电机 无功功率... 同步电动机无功功率的性质和值取决于励磁绕组中电流的大小。向电网提供电压的绕组中的电流对励磁电流的依赖性称为同步电动机的 U 形特性。在 100% 电机轴负载时,其 余弦φ 等于 1。在这种情况下,电动机不消耗电网的无功功率。在这种情况下,定子绕组中的电流具有最小值。