感應電動機與同步電動機有何不同?
在本文中,我們將研究同步電動機和感應電動機之間的主要區別,以便閱讀這些內容的任何人都能清楚地了解這些區別。
異步電機 今天更普遍,但在某些情況下同步電機更適合,更有效地解決特定的工業和生產問題,這將在下面討論。
首先,讓我們回顧一下電動機是什麼。 電動機 被稱為電機,設計用於將電能轉換為轉子旋轉的機械能,並用作某些機構的驅動器,例如,驅動起重機或泵。
回到學校後,每個人都被告知並展示了兩塊磁鐵如何從同名的兩極排斥,以及如何從相反的兩極吸引。它 永久磁鐵……但也有可變磁鐵。每個人都記得一張圖,其中導電框架位於馬蹄形永磁體的兩極之間。
一個水平放置的框架,如果有直流電流流過它,在一對力的作用下會變成永磁體的磁場(安培強度) 直到達到直立平衡。
如果直流電以相反的方向通過框架,則框架將進一步旋轉。由於在一個方向或另一個方向上向框架交替供應直流電,實現了框架的連續旋轉。此處的框架類似於可變磁鐵。
上述帶有最簡單形式的旋轉框架的示例演示了同步電動機的運行原理。每個轉子同步電機都有勵磁繞組,直流電形成轉子的磁場。同步電動機的定子包含形成定子磁場的定子繞組。
當交流電施加到定子繞組時,轉子將以與定子繞組中的電流頻率相對應的頻率旋轉。轉子的速度將與定子繞組電流的頻率同步,這就是為什麼這種電動機被稱為同步電動機。轉子磁場是由電流產生的,而不是由定子磁場感應產生的,因此同步電動機無論負載功率如何都能保持同步額定轉速,當然是在合理的範圍內。
反過來,感應電動機又不同於同步電動機。如果我們回想一下畫框裡的圖片,畫框只是簡單地短路了,那麼當磁鐵繞著畫框旋轉時,畫框內感應的電流會在畫框上產生磁場,畫框會試圖追上畫框磁鐵。
框架在機械負載下的速度將始終小於磁鐵的速度,因此頻率不會同步。這個簡單的例子演示了感應電動機是如何工作的。
在異步電動機中,旋轉磁場由位於其通道中的定子繞組的交流電形成。典型的感應電動機的轉子本身沒有繞組,而是有短路棒(鼠鼠轉子),這種轉子稱為鼠鼠轉子。還有相轉子感應電動機,其中轉子包含繞組,其中的電阻和電流可以由變阻器控制。
那麼感應電機和同步電機的主要區別是什麼?從表面上看,它們是相似的,有時即使是專家也不會通過外部特性來區分同步電動機和異步電動機。主要區別在於轉子的設計。感應電動機的轉子不通電,其上的磁極由定子的磁場感應。
同步電機的轉子有一個獨立驅動的勵磁繞組。同步電機和異步電機的定子排列方式相同,每種情況下的功能相同 - 在定子上產生旋轉磁場。
感應電動機在負載下的速度總是滯後於定子磁場的旋轉,而同步電動機的速度在頻率上等於定子磁場的“旋轉”,因此,如果速度要在不同的負載下保持恆定,最好選擇同步電機,例如在斷頭台剪切驅動器中,最適合其任務的是強大的同步電機。
當今異步電動機的應用領域非常廣泛。這些是各種機器、傳送帶、風扇、泵——負載相對穩定或負載速度降低對工作過程不重要的所有設備。
一些壓縮機和泵需要在任何負載下保持恆定速度;同步電機安裝在此類設備上。
同步電機的製造成本高於異步電機,因此如果有選擇並且在負載下稍微降低速度並不重要,他們會購買異步電機。
同步電動機廣泛用於不需要速度控制的電力驅動中。與異步電動機相比,它們具有許多優點:
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更高的效率;
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生產低轉速發動機的可能性,這使得放棄發動機和工作機器之間的中間齒輪成為可能;
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發動機轉速不取決於其軸負載;
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使用無功功率作為補償裝置的可能性。
同步電動機可以是消費者和發電機 無功功率... 同步電動機無功功率的性質和值取決於勵磁繞組中電流的大小。向電網提供電壓的繞組中的電流對勵磁電流的依賴性稱為同步電動機的 U 形特性。在 100% 電機軸負載時,其 餘弦φ 等於 1。在這種情況下,電動機不消耗電網的無功功率。在這種情況下,定子繞組中的電流具有最小值。