感應電動機和變壓器的區別


變壓器感應電動機都是實踐中最廣泛使用的電氣裝置。變壓器是一種靜電磁裝置,而感應電動機是一種機電能量轉換裝置。由於感應電動機和變壓器在功能上非常相似,兩者都基於法拉第電磁感應定律,因此需要了解它們之間的區別。


在本文中,我們將重點介紹感應電動機和變壓器之間的所有重要區別。讓我們首先了解一些基礎知識,以便更容易理解它們之間的區別。

什麼是感應電動機?

將電能輸入轉換為機械能輸出的電機稱為電動機。根據兩個不同繞組之間的電磁感應原理工作的電動機稱為感應電動機

感應電動機是一種非同步交流電動機。這意味著感應電動機的轉子永遠無法以磁場的轉速,即同步速度旋轉。

典型的感應電動機包含兩個繞組,即定子繞組轉子繞組。交流電源饋送到感應電動機的定子繞組,產生旋轉磁場。該旋轉磁場 (RMF) 與轉子繞組(通常是短路繞組)相互作用,在轉子繞組中感應電流。該感應轉子電流也在電機中產生磁場。當定子和轉子的磁場相互作用時,在轉子上產生電磁轉矩,從而轉動電機軸。透過這種方式,感應電動機將交流電轉換為機械能。

感應電動機主要用於驅動家用和工業應用中的機械負載,例如驅動泵、輸送機、電動汽車、電力牽引、風扇、壓縮機等。

什麼是變壓器?

變壓器是一種靜態電氣裝置,用於變換電路中的電壓或電流等級。它是一種靜態裝置,因為它不包含任何運動部件來執行其操作。

典型的變壓器包含兩個繞組,即初級繞組次級繞組,它們繞在一個由軟磁性材料製成的公共磁芯上。交流電能輸入到初級繞組,在磁芯中建立交變磁場並與次級繞組連線。根據法拉第電磁感應定律,在次級繞組中感應出交變電動勢。次級繞組電動勢的值取決於繞組的匝數。透過這種方式,變壓器利用電磁感應改變交流電源的電壓和電流等級。

因此,從感應電動機和變壓器的基本描述來看,很明顯,這兩種機器都有兩個繞組,一個連線到交流電源,另一個是透過電磁感應感應電流的繞組。

感應電動機和變壓器的區別

感應電動機和變壓器都基於電磁感應原理工作,但是它們之間存在許多差異,在下表中突出顯示。

差異依據 感應電動機 變壓器
定義 感應電動機是一種將交流電能轉換為機械能的電機。 變壓器是一種將低壓或低電流交流電源轉換為高壓或高電流交流電源,反之亦然的電機。
運動部件 感應電動機包含稱為轉子的運動部件。因此,它是一種旋轉電機。 變壓器不包含任何運動部件。因此,它是一種靜態電機。
主要部件 感應電動機包含兩個主要部件,即定子和轉子。 變壓器的主要部件是磁芯、初級繞組和次級繞組。
主要功能 感應電動機的主要功能是產生機械功率以驅動機械負載。 變壓器的主要功能是提高或降低交流電源的電壓或電流等級。
繞組 感應電動機有兩個繞組,即定子繞組和轉子繞組。其中,定子繞組充當初級繞組,轉子繞組充當次級繞組。 變壓器有兩個繞組,即初級繞組和次級繞組。其中,輸入給初級繞組,輸出從次級繞組取出。
次級繞組中感應電動勢的頻率 在感應電動機的情況下,次級繞組(轉子繞組)電動勢的頻率是可變的,它取決於電機上的負載。 在變壓器中,次級繞組中感應電動勢的頻率保持恆定,並且不依賴於負載。
輸入和輸出 感應電動機的輸入是電能。而輸出是機械能。 變壓器的輸入是電能,輸出也是電能。
磁場 在感應電動機的情況下,磁場是旋轉磁場。 在變壓器中,磁場是交變磁場。
氣隙 感應電動機的定子和轉子之間存在氣隙。 變壓器不存在氣隙。
磁通路徑 在感應電動機中,磁通透過氣隙完成其路徑。 在變壓器中,磁通透過鐵芯完成其路徑。
功率因數 感應電動機的功率因數始終由製造商預先定義,並且始終滯後。 變壓器的功率因數由負載決定。因此,變壓器可以在任何型別的功率因數下工作,例如滯後、超前或單位功率因數。
額定值 感應電動機的額定值始終以千瓦 (kW) 為單位。 變壓器的額定值以千伏安 (kVA) 為單位。
效率 感應電動機的效率始終低於變壓器。 由於沒有運動部件,變壓器的效率相對較高。

結論

當我們比較兩種機器的工作原理時,我們發現感應電動機從根本上來說是一個變壓器,其中定子繞組充當初級繞組,轉子繞組充當次級繞組。此外,兩種機器的數學分析幾乎相同。

我們可以在感應電動機和變壓器之間陳述的最重要的區別是,感應電動機將電能轉換為機械能,而變壓器將一個電壓等級的電能轉換為另一個電壓等級的電能。

更新於:2022年9月22日

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