三相異步電動機和同步電動機的優缺點及應用

時間:2020-11-19 17:44 來源:未知

三相電機基本知識
不管的同步電機還是異步電機，它們都是由定子和轉子兩部分組成。顧名思義，定子就是電機內固定不動的部分，轉子就是電機旋轉部分。

電動機定子又分為定子鐵心和定子繞組，轉子同樣也分為轉子鐵芯和轉子繞組。比如下圖就是電動機的定子鐵心及定子繞組（線圈）。

我們可以簡單的理解成，當給定子線圈通入三相交流電以後，定子線圈會產生旋轉磁場，就像有一個磁鐵在定子鐵芯內旋轉一樣。如果加快電源頻率，那磁鐵旋轉速度也加快；反之，降低電源頻率，磁鐵旋轉速度就會降低。所以我們就可以通過控製電源的頻率，來達到調節電機定子磁場旋轉速度。

假設給三相電機定子繞組通入三相交流電，此時如果在定子鐵芯的內圓裏放一個小鋼珠。我們可以看到小鋼珠會吸附在鐵芯上，並跟著磁場旋轉起來。

同步電機和異步電機它們的定子繞組都是一樣的，主要區別在於轉子。下麵我們再來了解一下它們的基本原理。

同步電動機原理
假設把永磁鐵做成電機轉子，由於轉子永磁鐵和定子磁場互相吸引，所以轉子永磁鐵會跟著定子繞組的磁場一起旋轉。如果定子鐵芯磁場旋轉越快，轉子（電機）的速度也就越快。因為電機轉速和磁場的轉速一致，所以叫同步電動機。

由於永磁鐵的磁場強度比較弱，所帶的負荷比較輕，所以很多同步電機轉子都采用電磁鐵來替代用永磁鐵，也就是把轉子做成一個電磁鐵。電磁鐵的線圈稱之為勵磁繞組。

異步電動機原理
異步電動機按照轉子結構分為兩種形式，分別為鼠籠式異步電機和繞線式異步電動機。，這裏就以最常用的鼠籠式異步電機為例。

鼠籠式異步電機的轉子一般采用鑄鋁式轉子，它的繞組是銅條或者鋁條，繞組兩端都焊接在一起，像一個老鼠籠子一樣。

定子繞組通入三相交流電以後，定子旋轉磁場會切割轉子繞組，從而在繞組（鋁條）上感應出電流。繞組（鋁條）上有電流通過以後，在磁場中會受到電磁力的作用而加速旋轉。

隨著電機（轉子）旋轉速度越來越快，當轉子速度=定子磁場速度時，兩者保持相對靜止。此時，旋轉磁場和轉子繞組沒有相對運動（即沒有切割轉子繞組），轉子就會失去電磁力而減速。當電機減速以後，旋轉磁場和轉子繞組又出現了相對運動，轉子又會受到電磁力而加速旋轉。

簡單的講，交流異步電機它是依靠旋轉磁場和轉子之間相對運動來獲取旋轉力的。當電機轉速一旦達到磁場速度，就會失去旋轉力而減速；減速以後又有相對運動，所以又會加速。所以電機一直處於加速、減速狀態。因為電機轉速和磁場轉速不一致，所以叫異步電機。

兩者的優缺點及應用
同步電機轉速與定子磁場轉速同步，不論電機負載大小，隻要不失步，電機轉速就不會變化。隻要調節電源頻率就能達到精確調節電機轉速，適用於精密調速場合。同步電機因為精度高、做工複雜、成本高、維修困難，應用不如異步電機廣泛，多應用於大型發電機。

異步電動機的轉速低於定子磁場轉速，而且和負載大小有關，電機轉速會隨負載大小的變化而變化。異步電機因為結構簡單、成本低、安裝方便、結實耐用，所以得到了廣泛的應用。在我國電動機械中，異步電機最少占八成以上。

上一篇： 22KW三相異步電動機電流隻有21A左右什麼原因
下一篇： 單相異步電動機接線圖詳細