交流電機的情況下有“同步和異步”的區別

交流電機的情況下有“同步和異步”的區別

同步異步指的是轉子轉速與定子旋轉磁場轉速是同步(相同)還是異步(滯后)，因而只有交流能產生旋轉磁場，只有交流電機有同步異步的概念。

同步電機——原理：靠“磁場總是沿著磁路*短的方向上走”實現轉子磁極與定子旋轉磁場磁極逐一對應，轉子磁極轉速與旋轉磁場轉速相同。特點：同步電機無論作為電動機還是發電機使用，其轉速與交流電頻率之間將嚴格不變。同步電機轉速恒定，不受負載變化影響。

異步電機——原理：靠感應來實現運動，定子旋轉磁場切割鼠籠，使鼠籠產生感應電流，感應電流受力使轉子旋轉。轉子轉速與定子旋轉磁場轉速必須有轉速差才能形成磁場切割鼠籠，產生感應電流。

區別：

(1)同步電機可以發出無功功率，也可以吸收;異步電機只能吸收無功。

(2)同步電機的轉速與交流工頻50Hz電源同步，即2極電機3000轉、4極1500、6極1000等。異步電機的轉速則稍微滯后，即2極2880、4極1440、6極960等。

(3)同步電動機的電流在相位上是超前于電壓的，即同步電動機是一個容性負載。同步電動機可以用以改進供電系統的功率因素。

三相異步電動機(鼠籠)

(1)結構：

轉子：鼠籠

定子：3繞組

(2)原理：

三相異步電機(Triple-phase asynchronous

motor)是感應電動機的一種，同時接入380V三相交流電流(相位差120度)形成旋轉磁場，鼠籠產生感應電流，進而運動。靠感應來實現運動，定子旋轉磁場切割鼠籠，使鼠籠產生感應電流，感應電流受力使轉子旋轉。轉子轉速與定子旋轉磁場轉速必須有轉速差才能形成磁場切割鼠籠，產生感應電流。

(3)啟動：

星三角啟動、降壓啟動。

(4)換向：

交換定子三相中任意兩個接頭的接線。

(5)調速：

調速困難。

(6)特點：

由于三相異步電動機的轉子與定子旋轉磁場以相同的方向、不同的轉速旋轉，存在轉差率，所以叫三相異步電動機。三相異步電動機轉子的轉速低于旋轉磁場的轉速，轉子繞組因與磁場間存在著相對運動而產生電動勢和電流，并與磁場相互作用產生電磁轉矩，實現能量變換。

與單相異步電動機相比，三相異步電動機運行性能好，并可節省各種材料。按轉子結構的不同，三相異步電動機可分為籠式和繞線式兩種。籠式轉子的異步電動機結構簡單、運行可靠、重量輕、價格便宜，得到了廣泛的應用，其主要缺點是調速困難。

電機的旋轉原理

01電流、磁場和力

首先，為了便于后續電機原理說明，我們來回顧一下有關電流、磁場和力的基本定律/法則。雖然有一種懷舊的感覺，但如果平時不常使用磁性元器件，就很容易忘記這些知識。

02旋轉原理詳解

下面介紹一下電機的旋轉原理。我們結合圖片和公式來說明。

當導線框為矩形時，要考慮到作用在電流上的力。

作用于邊a、c部分的力F為：

產生以中心軸為心軸的轉矩。

例如，當考慮到旋轉角度僅為θ的狀態時，與b和d成直角作用的力為sinθ，因此a部分的轉矩Ta由以下公式表示：

以相同的方式考慮c部分，則轉矩加倍，并生成由以下公式計算出來的轉矩：

由于矩形的面積為S=hl，因此將其代入上述公式可得出以下結果：

該公式不僅適用于矩形，也適用于圓形等其他常見形狀。電機就是利用了該原理。

關鍵要點：

電機的旋轉原理遵循電流、磁場和力相關的定律(法則)。