异步电机与同步电机在原理上的区别及应用领域

异步电机与同步电机在原理上的区别及应用领域

所谓的同步电机,就是电枢绕组的磁场旋转速度与转子旋转方向一致,转速相同。这样的电机一般为如下结构:转子上有绕组,是集中式的励磁绕组;转子上无绕组,而采用永磁体结构;转子上无绕组,无永磁体,有齿和槽。定子上有分布式绕组。采用这样的结构主要是可以把滑环和电刷的数量降到最低,这样的电机又叫转场式电机。也有为某种特殊要求,而把励磁绕组放在定子上的结构,这样的结构一般称为转枢式(如家用吊扇)。
而异步电动机,是由定子绕组形成的旋转磁场与转子绕组中感应电流的磁场相互作用而产生电磁转矩驱动转子旋转的交流电动机,故又称“感应电动机”。
异步电机与同步电机其实有一个很大的工作原理上的区别:
同步电机的工作是靠“磁场总是沿着磁路最短的方向上走”,以转场失电机为例。在转子上有了励磁后,出现了N和S极;然后定子磁场旋转,其N,S极的相互变化,总是与转子上的磁极一一对应。所以形成了同步。更重要的是,定、转子的磁极数必须相同,否则电机是不能运转的。
而异步电动机是靠感应来实现运动的。原理是,在定子绕组加三相电压后,会形成旋转磁场,转子上的导条因切割磁力线,所以产生了电势;又由于导条是连通的,所以就产生了电流。此时,我们就想到了初中时学的—“带电导体在磁场中会产生运动”。所以,这样的电动机才叫“感应电机”。对于异步或感应电机来讲,其转子的极数是自动感应定子极数的。也可以讲,转子是没有极数的。(以上是以电枢绕组在定子上做例的)。异步电机没有转枢/转场之说。
另外,对于转子上无绕组,无永磁体,也无槽,而定子上有分布绕组的电机,应该属于感应电机的一种。这种电机在小型或微型或特殊的大型电机上也常使用。
当然除此之外,异步电机和同步电机还有许多差别,如工艺要求、设计问题等等。
应用领域
同步电机大多用在大型发电机的场合。而异步电机则几乎全用在电动机场合。同步电机可以通过励磁灵活调节输入侧的电压和电流相位,即功率因数;异步电机的功率因数不可调,一般在0.75-0.85之间,因此在一些大的工厂,异步电机应用较多时,可附加一台同步电机做调相机用,用来调节工厂与电网接口处的功率因数。但是,由于同步电机造价高,维护工作量大,现在一般都采用电容补偿功率因数。

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