同步電機與非同步電機之間的區別
電機通常是一種將電能轉換為機械能的電機。電動機可以是直流電機或交流電機,具體取決於作為其輸入提供的電源的型別。
交流電機進一步分為兩種型別:
- 非同步電機或感應電機
- 同步電機
同步電機始終以同步速度執行,而感應電機以低於同步速度的速度執行。
通讀本文,進一步瞭解同步電機和感應電機,以及它們之間有何區別。
什麼是同步電機?
一個同步電機是一種交流電機,其中轉子在所有負載下都以同步速度旋轉,前提是電機上的負載不超過極限值。如果同步電機軸上的負載超過極限值,則電機停止執行,並且其產生的平均轉矩變為零。
同步電機具有定子和轉子。定子由三相電樞繞組組成,並接收來自平衡三相電源的電源,而轉子具有一組由直流電勵磁以產生交替的 N 和 S 極的凸極。對於同步電機,定子的繞組匝數與轉子極數相同。
什麼是感應電機?
一個感應電機是一種交流電機,其中轉子以略低於同步速度的速度旋轉。讓我們看看感應電機是如何工作的。
感應電機由一個**定子**和一個**轉子**組成。定子帶有三相繞組,而轉子帶有短路繞組。
當定子繞組由三相電源供電時,會產生一個圍繞定子旋轉的旋轉磁場。
該旋轉磁場穿過氣隙並切割靜止的轉子導體。因此,由於旋轉磁場和靜止轉子導體之間的相對速度,在轉子導體中感應出電動勢。
由於轉子電路是短路的,因此電流開始在轉子導體中流動。
載流轉子導體放置在定子繞組產生的磁場中。結果,轉子導體上產生一個轉矩,所有轉子導體上的轉矩之和使轉子與旋轉磁場相同方向旋轉,但速度略低於同步速度。
感應電機不能以同步速度執行。如果它以同步速度執行,則轉子導體不會切割磁通,也不會產生感應電動勢、電流和轉矩。因此,感應電機的轉子以略低於同步速度的速度旋轉。由於這個原因,感應電機也被稱為非同步電機。
同步電機與非同步電機之間的區別
下表重點介紹了區分同步電機和感應電機的要點:
關鍵 | 同步電機 | 感應電機 |
---|---|---|
機器型別 | 同步電機是雙勵磁電機,即其電樞繞組連線到交流電源,其勵磁繞組由直流電源勵磁。 | 感應電機是單勵磁電機,即其定子繞組由交流電源供電。 |
速度 | 其速度與負載無關。 | 其速度隨著負載的增加而降低。 |
啟動 | 它不是自啟動的。它需要外部啟動裝置。 | 感應電機具有自啟動轉矩。 |
效率 | 同步電機的效率高於相同額定值的感應電機。 | 感應電機的效率低於相同額定值的同步電機。 |
功率因數 | 同步電機可以在各種功率因數下工作,包括滯後和超前。 透過改變同步電機的勵磁,可以改變其功率因數。 | 感應電機僅在滯後功率因數下工作。 感應電機的功率因數無法控制。在高負載下,它會變得非常差(滯後)。 |
相對運動 | 同步電機不需要定子旋轉磁場 (RMF)與轉子之間的相對運動。 | 感應電機的執行需要定子 RMF 與轉子之間的相對運動。 |
成本效益 | 對於相同額定值,同步電機比感應電機貴。 | 感應電機比同步電機便宜。 |
結構 | 同步電機結構複雜。 | 感應電機的結構比同步電機簡單。 |
啟動轉矩 | 與感應電機相比,同步電機的啟動轉矩較高。 | 感應電機的啟動轉矩較小。 |
轉速 | 同步電機在 300 RPM 以下的速度下更經濟。 | 感應電機在 600 RPM 以上的速度下更經濟。 |
勵磁 | 同步電機需要在轉子上進行直流勵磁。 | 感應電機不需要轉子勵磁。 |
應用 | 驅動以恆定速度執行的機械負載、電力系統的功率因數校正等。 | 感應電機僅用於驅動機械負載。 |
結論
您在此處應注意的最重要的一點是,同步電機的轉子以同步速度旋轉,而非同步電機的轉子以略低於同步速度的速度旋轉。