磁阻電機與感應電機的區別
電動機廣泛應用於工業,驅動大量的機械負載。它們具有運動部件和靜止部件,透過磁場和電流的相互作用,將電能轉化為機械能。從汽車到機器人,從家用電器到工業應用,電動機在各行各業佔據主導地位。
在本教程中,我們將探討磁阻電機和感應電機之間的重要區別。磁阻電機和感應電機最根本的區別在於,磁阻電機的工作原理是磁阻,而感應電機的工作原理是電磁感應。在討論磁阻電機和感應電機的區別之前,讓我們先分別簡要概述一下磁阻電機和感應電機。
什麼是磁阻電機?
在深入瞭解磁阻電機之前,我們將嘗試理解磁阻的概念。它表示特定材料對磁通的阻礙。我們可以將磁阻理解為磁力線穿過某物質時的難度程度的度量。
磁阻電機定義為一種利用磁阻原理驅動與軸相連的特定負載的電動機。磁阻原理使轉子以最低磁阻(阻力)旋轉,然後最大化磁通量。磁阻電機透過轉子上的臨時極產生高轉矩。
磁阻電機利用電磁阻抗原理。這些電機的轉子和定子部分都有凸極。由於凸極的存在,該電機能夠在對準和不對準位置之間產生差異。這就是定子和轉子磁阻之間的差異如何使電機的轉子與最小磁阻對齊的方式。然後,這種磁阻在轉子內產生旋轉力以驅動過載荷。其轉子由軟磁材料製成,例如矽鋼。
當定子位於兩個相鄰轉子極之間等距時,稱為極的不對準位置,併產生最大磁阻。另一方面,在對準位置,兩個或多個轉子極與兩個或多個定子極對齊,產生最小磁阻。
由於在執行中使用了磁阻特性,因此這些電機的繞組數量較少,並且結構相當簡單。
這些電機進一步分為同步磁阻電機、開關磁阻電機和變磁阻電機。磁阻電機在工業中高速應用中表現出色,並且由於其在相對較低的成本下提供高功率,因此被廣泛應用於汽車工業。
什麼是感應電機?
感應電機利用電磁感應原理產生旋轉力。這些電機屬於交流 (AC) 電機。
在感應電機中,電流是透過定子磁場利用電磁感應原理在轉子繞組中產生的。在此過程之後,電流在轉子中產生轉矩以驅動機械負載。這些負載存在於我們現實生活中許多創新和現代化的應用中。感應電機中存在兩種型別的轉子配置,即鼠籠式轉子和繞線式轉子。
這些電機不以定子磁場的同步速度執行。由於電機速度和電機磁場速度(即同步速度)兩者之間存在差異,因此感應電機也稱為非同步電機。
我們為此電機提供一個到定子部分的電源,並且由於電流透過載流繞組或線圈,因此會產生磁場。轉子從定子獲得其磁場,並且由於電磁感應,穿過轉子的磁場使用電磁感應在轉子中產生電流(因為轉子是短路的)。因此,感應電機透過使電流流經電機繞組來電磁感應磁場來工作。
這些電機進一步分為單相電機、三相電機、分相電機和滑環感應電機。這些電機應用於起重機、汽車、家用電器(如攪拌機和泵)以及許多其他工業裝置中。
磁阻電機與感應電機的區別
磁阻電機和感應電機之間的主要區別在下表中解釋:
引數 |
磁阻電機 |
感應電機 |
---|---|---|
型別 |
磁阻電機是一種單相同步電機。 |
感應電機屬於非同步交流電機。 |
工作原理 |
磁阻電機的工作原理是磁阻,轉子使磁阻最小化。 |
感應電機的工作原理是電磁感應,旋轉磁場在轉子中感應出電流。 |
構造 |
磁阻電機的設計和製造相對簡單,因為它們具有凸極和較少的繞組。 |
感應電機的設計和製造比磁阻電機相對複雜,因為它們使用更多的繞組。 |
產生的轉矩 |
磁阻電機的轉矩小於感應電機。 |
與磁阻電機相比,感應電機產生更大的轉矩。 |
速度控制 |
磁阻電機提供精確的速度控制。 |
感應電機提供有限的速度控制,需要變頻驅動器 (VFD)。 |
效率 |
磁阻電機的效率更高。 |
由於電磁感應過程中的損耗,感應電機的效率較低。 |
應用 |
磁阻電機用於需要精確控制的高速應用。 |
感應電機廣泛用於工業和家用電器,例如泵、輸送機、磨機、攪拌機、風扇、空氣壓縮機等。 |
轉子設計 |
磁阻電機具有凸極轉子。 |
感應電機具有兩種型別的轉子設計,即鼠籠式轉子和繞線式轉子。 |
轉矩-速度特性 |
磁阻電機具有線性速度轉矩特性。 |
感應電機具有非線性轉矩-速度特性。 |
啟動轉矩 |
磁阻電機的啟動轉矩相對較小。 |
與磁阻電機相比,感應電機提供更大的啟動轉矩。 |
成本 |
磁阻電機的成本較低。 |
感應電機的價格比磁阻電機貴。 |
變速 |
由於其精確的速度控制,磁阻電機更適合變速應用。 |
感應電機不適合變速應用,因為它們需要複雜的速度控制機制。 |
結論
磁阻電機適用於需要精確速度控制的應用。另一方面,感應電機提供較低的速度控制,非常適合工業和家用電器,例如輸送機、泵和攪拌機。
感應電機具有短路轉子繞組和定子繞組,用於透過電流來產生用於建立旋轉速度的磁場。磁阻電機利用磁阻來產生旋轉力。