大致有三种电动机,同步机,异步机(以上两种多与电网连接),还有一种DC电动机。
一,为什么同步,为什么不同步?
同步电机和异步电机的定子绕组是一样的,主要区别在于转子的结构。同步电机的转子上有DC励磁绕组,因此需要增加励磁电源,通过滑环引入电流;异步电机的转子是一个短路绕组,通过电磁感应产生电流。相比之下,同步电机更复杂,成本更高。
同步电机和异步电机都是交流动力电机,由50Hz交流电网供电旋转。异步电机通过定子输送到交流电,产生旋转磁场,而转子通过感应产生磁场,使转子随着定子的旋转磁场旋转。其中转子比定子旋转磁场慢,有转差,所以叫异步机。同步电机的定子和异步电机一样,但是它的转子是人为添加DC电机形成不变磁场,所以转子和定子旋转磁场一起旋转同步电机,初称为同步电机。
简单来说,异步电机的转子上没有增加DC励磁电流,同步电机的转子上增加了DC励磁电流,使转子的转速与定子和转子切割产生的磁场转速一致。
为什么同步发电机转子要通入DC励磁电流而不通入交流励磁电流?
考虑到工频50HZ,转子通入DC励磁电流,50HZ电势可以在定子绕组中感应出来。
转子通入交流励磁电流后,可分为正向和反向两个旋转磁场。正向旋转磁场的旋转速度与转子的旋转速度重叠,在定子绕组中感应出100HZ的电势;反向旋转磁场的旋转速度与转子的旋转速度相抵消,与定子绕组相对静止,不产生电势。然而,定子磁通中的DC重量可能会饱和。
如何选择同步电机和异步电机(从功能和用途上区别)
①大多数同步电机用于大型发电机。然而,几乎所有的异步电机都用于电机场合。同步电机可以通过励磁灵活调节输入侧的电压和电流相位,即功率因数;异步电机的功率因数不可调,一般在之间。因此,当异步电机广泛应用于一些大型工厂时,可以添加一台同步电机作为调相机来调节工厂与电网接口之间的功率因数。但由于同步电机成本高,维护工作量大,电容补偿功率因数现在一般采用。
②同步电机的效率略高于异步电机。选择2000KW以上的电机时,一般要考虑是否选择同步电机。但由于同步电机有励磁绕组和滑环,操作人员需要有较高的水平来控制励磁。此外,与异步电机的免维护相比,维护工作量更大;因此,现在大多数2500KW以下的电机都选择异步电机。当功率较小时,效率差异变得微不足道。
③异步电机使用广泛,因为它们简单,成本低,易于安装、使用和维护。缺点是效率低,功率因数低,不利于电网。同步电机的高 效率是容性负载,可以提高电网的功率因数。
④同步机需要励磁电压、电流调节,而异步机则不需要;同步机可以对系统进行补偿,异步机需要特殊设备来增加功率补偿。
⑤同步电机的主要运行方式有三种,即作为发电机、电机和补偿机运行。同步电机作为发电机的主要运行方式,作为电机的运行是同步电机的另一种重要运行方式。同步电机的功率因数可以调节,大型同步电机的应用可以在不需要速度调节的情况下提高运行效率。近年来,小型同步电机在变频调速系统中得到了广泛应用。同步电机也可以连接到电网作为同步补偿机。此时,电机没有任何机械负载,通过调节转子中的励磁电流或网络发出所需的功率因素。