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异步电动机和同步电动机的区别

date:2022-01-11 10:48

异步电动机的原理是将3相交流电引入定子,从而产生旋转磁场,转速为n0,即同步转速。不同的极对p在相同频率f=50Hz的交流电作用下会产生不同的n0=60f/p。

工作原理如下:

对称的三相电流被引入三相绕组以产生旋转磁场。根据电磁感应原理,在转子绕组中产生E和I,转子绕组在磁场中受到电磁力的作用,即产生电磁转矩使转子转动,转子输出机械能,带动机械负载转动。转子转速nn0,即所谓的异步电机。S=(n0-n)/n0,称为转差率,是异步电动机的一个重要参数。SN为额定滑差。

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当同步电机作为发电机使用时,对转子绕组施加DC激励,外部机械力驱动转子旋转。n0的方向与转矩t的方向相反,在定子中感应出电动势(电磁感应原理),然后输出电压。当同步电机作为电机运行时,转子绕组由直流电励磁,定子由三相交流电通电产生旋转磁场,驱动转子同步旋转。

异步电动机和同步电动机的根本区别在于定子是否励磁。如果不兴奋,就是异步。只有产生相对运动,才会有切割磁感应线(或改变磁通量)的效果,产生电磁感应力(即安培力)。有了励磁,定子可以看作是一个有固定NS极的磁铁,它会随着旋转磁场同步旋转,所以被称为同步电机。三相异步电动机旋转的前提是要有旋转磁场,三相异步电动机的定子绕组用来产生旋转磁场。

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我们知道,三相电源的相间电压相差120度,三相异步电动机定子中的三个绕组在空间方位上也相差120度。因此,当三相电源被引入定子绕组时,将在定子绕组中产生旋转磁场。定子绕组中产生旋转磁场后,转子导体(鼠笼条)将切割旋转磁场的磁力线产生感应电流,转子导体条中的电流与旋转磁场相互作用产生电磁力。通常,电机的实际速度低于旋转磁场的速度。因此,我们称三相电动机为异步电动机。

三相同步电动机是处于不同工作状态的三相发电机。三相同步电动机的转子有n对磁极,按n-s-n-s-的顺序排列。磁极上有线圈,全部串联,最后两端接转子轴上的两个铜滑环,与轴绝缘。励磁电源通过碳刷与铜滑环接触,使励磁电流通过磁极上的励磁线圈,磁极产生磁力。对于电机,定子上有三相交流绕组,产生旋转磁场,拉动转子(磁极)旋转。对于发电机来说,转子的旋转磁极感应定子上的三相交流绕组发电。