同步电机与异步电机之间的区别
电机通常是一种将电能转换为机械能的电机。电动机可以是直流电机或交流电机,具体取决于作为其输入提供的电源的类型。
交流电机进一步分为两种类型:
- 异步电机或感应电机
- 同步电机
同步电机始终以同步速度运行,而感应电机以低于同步速度的速度运行。
通读本文,进一步了解同步电机和感应电机,以及它们之间有何区别。
什么是同步电机?
一个同步电机是一种交流电机,其中转子在所有负载下都以同步速度旋转,前提是电机上的负载不超过极限值。如果同步电机轴上的负载超过极限值,则电机停止运行,并且其产生的平均转矩变为零。
同步电机具有定子和转子。定子由三相电枢绕组组成,并接收来自平衡三相电源的电源,而转子具有一组由直流电励磁以产生交替的 N 和 S 极的凸极。对于同步电机,定子的绕组匝数与转子极数相同。
什么是感应电机?
一个感应电机是一种交流电机,其中转子以略低于同步速度的速度旋转。让我们看看感应电机是如何工作的。
感应电机由一个**定子**和一个**转子**组成。定子带有三相绕组,而转子带有短路绕组。
当定子绕组由三相电源供电时,会产生一个围绕定子旋转的旋转磁场。
该旋转磁场穿过气隙并切割静止的转子导体。因此,由于旋转磁场和静止转子导体之间的相对速度,在转子导体中感应出电动势。
由于转子电路是短路的,因此电流开始在转子导体中流动。
载流转子导体放置在定子绕组产生的磁场中。结果,转子导体上产生一个转矩,所有转子导体上的转矩之和使转子与旋转磁场相同方向旋转,但速度略低于同步速度。
感应电机不能以同步速度运行。如果它以同步速度运行,则转子导体不会切割磁通,也不会产生感应电动势、电流和转矩。因此,感应电机的转子以略低于同步速度的速度旋转。由于这个原因,感应电机也被称为异步电机。
同步电机与异步电机之间的区别
下表重点介绍了区分同步电机和感应电机的要点:
关键 | 同步电机 | 感应电机 |
---|---|---|
机器类型 | 同步电机是双励磁电机,即其电枢绕组连接到交流电源,其励磁绕组由直流电源励磁。 | 感应电机是单励磁电机,即其定子绕组由交流电源供电。 |
速度 | 其速度与负载无关。 | 其速度随着负载的增加而降低。 |
启动 | 它不是自启动的。它需要外部启动装置。 | 感应电机具有自启动转矩。 |
效率 | 同步电机的效率高于相同额定值的感应电机。 | 感应电机的效率低于相同额定值的同步电机。 |
功率因数 | 同步电机可以在各种功率因数下工作,包括滞后和超前。 通过改变同步电机的励磁,可以改变其功率因数。 | 感应电机仅在滞后功率因数下工作。 感应电机的功率因数无法控制。在高负载下,它会变得非常差(滞后)。 |
相对运动 | 同步电机不需要定子旋转磁场 (RMF)与转子之间的相对运动。 | 感应电机的运行需要定子 RMF 与转子之间的相对运动。 |
成本效益 | 对于相同额定值,同步电机比感应电机贵。 | 感应电机比同步电机便宜。 |
结构 | 同步电机结构复杂。 | 感应电机的结构比同步电机简单。 |
启动转矩 | 与感应电机相比,同步电机的启动转矩较高。 | 感应电机的启动转矩较小。 |
转速 | 同步电机在 300 RPM 以下的速度下更经济。 | 感应电机在 600 RPM 以上的速度下更经济。 |
励磁 | 同步电机需要在转子上进行直流励磁。 | 感应电机不需要转子励磁。 |
应用 | 驱动以恒定速度运行的机械负载、电力系统的功率因数校正等。 | 感应电机仅用于驱动机械负载。 |
结论
您在此处应注意的最重要的一点是,同步电机的转子以同步速度旋转,而异步电机的转子以略低于同步速度的速度旋转。