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          三相異步電機和同步電機之間的區別

          發布時間:2022-04-21

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          無論是同步電動機還是異步電動機,它們都由定子和轉子組成。顧名思義,定子是三相異步電機的固定部分,轉子是電動機的旋轉部分。

          三相異步電機的定子分為定子鐵心和定子繞組,轉子也分為轉子鐵心和轉子繞組。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:當定子線圈與三相交流電連接時,定子線圈會產生旋轉磁場,而磁場的旋轉速度與電源的頻率有關。

          我們可以簡單地理解,當三相交流電施加到定子線圈時,定子線圈將產生旋轉磁場,就像在定子芯中旋轉的磁體一樣。如果增加電源頻率,磁鐵的轉速也將增加;相反,如果降低功率頻率,則磁體的轉速將降低。因此我們可以控制電源的頻率來調整電動機定子磁場的轉速。

          假設此時,如果在定子鐵心的內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,小鋼球將粘附在鐵芯上并隨磁場旋轉。

          同步電動機和異步電動機的定子繞組相同,主要區別在于轉子。讓我們看一下它們的基本原理。

          同步電動機原理

          假設將永磁體制成三相異步電機轉子,由于轉子永磁體和定子磁場相互吸引,因此轉子永磁體將隨著定子繞組的磁場而旋轉。定子鐵心磁場旋轉得越快,轉子(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載相對較輕,因此許多同步電動機轉子使用電磁體代替永磁體,也就是說,將轉子制成電磁體。電磁線圈稱為勵磁繞組。

          異步電動機原理

          根據轉子的結構,異步電動機可分為兩種,即鼠籠式異步電動機和繞線轉子異步電動機。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子一般是鑄鋁轉子,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,定子的旋轉磁場將切斷轉子繞組,從而感應繞組上的電流(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速度越來越快,當轉子速度=定子磁場速度時,兩者保持相對靜止。此時,旋轉磁場與轉子繞組之間沒有相對運動(即轉子繞組沒有切斷),轉子將失去電磁力并減速。當電動機減速時,旋轉磁場和轉子繞組的相對運動再次出現,并且轉子將被電磁力加速。

          簡單地說,交流異步電動機是基于旋轉磁場和轉子之間的相對運動來獲得旋轉力的。一旦三相異步電機速度達到磁場速度,它將失去旋轉力并減速;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。由于電動機的轉速與磁場的轉速不一致,所以稱為異步電動機。

          兩者的優缺點及其應用

          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。只要調節電源的頻率,就可以精確地調節電動機速度,這適合于精確的速度調節場合。由于同步電動機的精度高,制造復雜,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電機。

          異步電動機的速度低于定子磁場的速度,這與負載有關。電動機的速度將隨著負載的變化而變化。異步電動機由于其結構簡單,成本低廉,安裝方便,經久耐用而被使用。在中國的電機中,異步電動機至少占80%。

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