同步電(diàn)机和异步電(diàn)机都可(kě)以归為(wèi)交流電(diàn)机的范畴。
在電(diàn)机设计上,交流异步電(diàn)机的转子一般為(wèi)鼠笼型的,还有(yǒu)绕線(xiàn)型的,定子上绕组也有(yǒu)不同的绕制方法。而同步電(diàn)机设计上定子转子可(kě)能(néng)都是绕線(xiàn)的。
電(diàn)机的工(gōng)作(zuò)上,同步電(diàn)机工(gōng)作(zuò)时,電(diàn)机的转子通入直流電(diàn),产(chǎn)生类似永磁體(tǐ)产(chǎn)生的磁场,而定子上通入三相交流電(diàn),此时定子随磁场变化同步旋转,转速n=60f/p,这里f是電(diàn)源频率,p是電(diàn)机的极对数。
异步電(diàn)机工(gōng)作(zuò)时候,只有(yǒu)定子通電(diàn)(三相交流電(diàn)),转子由于受到感应電(diàn)流产(chǎn)生磁场(原理(lǐ)同变压器),由于是感应電(diàn)流,所以,产(chǎn)生磁场旋转时候要滞后定子磁场一个角度,在定子侧看,是定子磁场拖动转子旋转。转速要低于同步转速,所以就称之為(wèi)异步電(diàn)机。
应用(yòng)上,同步電(diàn)机一般用(yòng)于发電(diàn),也用(yòng)于比较精(jīng)确的控制,异步電(diàn)机一般造价低廉,用(yòng)于要求不高的场合,也更加广泛。至于感应電(diàn)机就是异步電(diàn)机,同一个东西的不同名(míng)字而已。
原理(lǐ):
同步電(diàn)机和异步電(diàn)机的區(qū)别,主要一点,就是同步電(diàn)机能(néng)达到同步转速,异步電(diàn)机转速达不到定子磁场的同步转速。同步電(diàn)机主要用(yòng)于发電(diàn),比如水電(diàn)厂,火電(diàn)厂的发電(diàn)机,异步電(diàn)机主要用(yòng)于電(diàn)动,比如风机什么的。
同步電(diàn)机和异步電(diàn)机,这两个东西都是交流電(diàn)机,利用(yòng)了三相交流電(diàn)的比较有(yǒu)意思的一个特性:简单的说如果把三个線(xiàn)圈像搅拌器(就是家里用(yòng)来打鸡蛋的那种东西)那样布置,三个線(xiàn)圈相互不接触,分(fēn)别加上abc三相電(diàn)压,于是产(chǎn)生三相電(diàn)流,接着好玩的事情就发生了,線(xiàn)圈所围的空间内出现了与所加電(diàn)压同频的旋转磁场(若要更深入的解释,就得说驻波的分(fēn)解,叠加,比较麻烦).所以人们把線(xiàn)圈按照上述所说的办(bàn)法,嵌进定子,于是转子所在的那个空间就产(chǎn)生了旋转的磁场
有(yǒu)了这个磁场就好办(bàn)了,我们就可(kě)以想象定子处有(yǒu)一个看不见的磁铁在转,此时如果转子是个磁铁的话,那么转子不就被带动起来了么,就是電(diàn)动机了,反之如果转子带动那个看不见的磁铁,就成了发電(diàn)机了,此时可(kě)能(néng)不好理(lǐ)解,不过你应该知道,产(chǎn)生的是電(diàn),為(wèi)什么呢(ne)?首先转子带动那个虚拟磁铁,转子肯定受个阻力矩吧,虚拟磁铁受个动力矩吧,注意!力是能(néng)量转换的中(zhōng)介(或者说是标志(zhì)),虚拟磁铁毕竟是虚拟的,定子又(yòu)不动,那么定子肯定地获得電(diàn)动势喽。如定子带负载的话,就会有(yǒu)電(diàn)流,还是三相的,有(yǒu)電(diàn)流就会有(yǒu)磁场,干扰转子产(chǎn)生的磁场,这个叫做電(diàn)枢反应。于是带上负载后定子处获得的電(diàn)动势与空载时的不一样。
在上面的原理(lǐ)指引下,把转子做成个電(diàn)磁铁,外部单独用(yòng)个電(diàn)源给它電(diàn),那么这个電(diàn)机就叫做同步電(diàn)机,之所以叫同步電(diàn)机是转子的磁性是独立产(chǎn)生的,于是转子能(néng)达到那个虚拟磁铁的转速。转子磁性独立产(chǎn)生是个大好事,使得同步電(diàn)机调整很(hěn)容易,比如说调无功功率。
后来人们发现转子不用(yòng)電(diàn)磁铁也行,把转子做成个装(zhuāng)松鼠的笼子,由于虚拟磁铁的磁力線(xiàn)会切割鼠笼的笼棍,于是由伟大的右手定则,就会产(chǎn)生電(diàn)流,仔细研究一下你会发现这个電(diàn)流也是个三相的,于是与定子的产(chǎn)生磁场的原理(lǐ)类似,转子也产(chǎn)生个围绕他(tā)旋转的虚拟磁铁,再研究一下你会发现,定转子的虚拟磁铁在空间上转速一样。于是鼠笼子起到了与電(diàn)磁铁类似的效果,不过鼠笼的電(diàn)流是由于其与定子虚拟磁铁相对运动产(chǎn)生的,鼠笼的虚拟磁铁也就不是独立的了,鼠笼转速总是要比定子虚拟磁铁转速慢点,达不到同步速(否则就无相对运动,電(diàn)流就无从产(chǎn)生,鼠笼磁场也就无从产(chǎn)生)。
大致就这些了,当然要科(kē)學(xué)分(fēn)析起来还要麻烦,还有(yǒu)许多(duō)实际因素要考虑,比如说铁心有(yǒu)磁饱和,铁心内有(yǒu)涡流损耗等等。在分(fēn)析上,同步電(diàn)机由于有(yǒu)个转子独立的磁场,像電(diàn)路里的有(yǒu)源负载,所以多(duō)用(yòng)相量图分(fēn)析。而异步電(diàn)机,由于转子的一切都是由定子产(chǎn)生的,所以就相当于无源负载,可(kě)把异步電(diàn)机等效成一个電(diàn)路来分(fēn)析。
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