异步电机,又称感应电机,其运作奥秘在于定子旋转磁场在转子内激发感应电流,进而生成电磁转矩,转子本身并不直接产生磁场。因此,转子转速必然低于同步速(若转速相同,即无转差率,则无转子感应电流),故得名“异步电机”。相对地,同步电机转子能自行产生固定方向的磁场(通过永磁铁或直流电流实现),而定子旋转磁场“引领”转子磁场(转子)转动,故转子转速恒等于同步速,因而得名“同步电机”。
在电动机应用中,异步电机占据主导地位;而在发电领域,同步电机则更为常见。异步电机与同步电机的差异在于:三相交流电通过特定结构的绕组,生成旋转磁场。在旋转磁场作用下,转子随之旋转。若转子转速与磁场转速一致,则为同步电机;若转速不同,则为异步电机。异步电机结构简洁,应用广泛。同步电机需转子具有固定磁极(永磁或电磁),如交流发电机和同步交流电动机。异步电机的转速(定子转速)低于旋转磁场转速,因此得名“异步电机”。它与感应电机本质相同。
转差率(s)的计算公式为:s=(ns-n)/ns,其中ns为磁场转速,n为转子转速。
基本原理:
1. 当三相异步电机接入三相交流电源时,定子绕组流过三相对称电流,产生旋转磁场。
2. 旋转磁场与转子导体相对运动,根据电磁感应原理,转子导体产生感应电动势和感应电流。
3. 载流转子导体在磁场中受到电磁力作用,形成电磁转矩,驱动转子旋转。当电动机轴上带有机械负载时,输出机械能。
异步电机优点:结构简单、制造方便、价格低廉、运行可靠。缺点:功率因数滞后、轻载功率因数低、调速性能稍差。主要用作电动机,一般不作为发电机。
异步电机是一种交流电机,其负载时的转速与电网频率之比并非恒定。异步电机包括感应电机、双馈异步电机和交流换向器电机。感应电机应用*广,在不引起误解或混淆的情况下,通常皖南电机可称感应电机为异步电机。
异步电机定子绕组接入交流电网,转子绕组无需连接其他电源,具有结构简单、制造、使用和维护方便、运行可靠、质量小、成本低等优点。异步电机运行效率高,工作特性好,在空载到满载范围内接近恒速运行,满足大多数工农业生产机械的传动需求。异步电机便于派生各种防护形式,适应不同环境条件。然而,异步电机运行时需从电网吸取无功励磁功率,导致电网功率因数变差。因此,对驱动球磨机、压缩机等大功率、低转速的机械设备,常采用同步电机。由于异步电机转速与旋转磁场转速存在转差关系,其调速性能较差(交流换向器电动机除外)。对于要求宽广和平滑调速范围的交通运输机械、轧机、大型机床、印染及造纸机械等,采用直流电机更为经济、方便。但随着大功率电子器件及交流调速系统的发展,目前适用于宽调速的异步电机的调速性能及经济性已可与直流电机相媲美。
同步电机与感应电机类似,是一种常用的交流电机。特点是:稳态运行时,转子转速与电网频率之间保持不变的关系n=ns=60f/p,其中ns称为同步转速。若电网频率不变,则稳态时同步电机转速恒定,与负载大小无关。
同步电机分为同步发电机和同步电动机。现代发电厂中的交流电机以同步电机为主。
工作原理:
1. 建立主磁场:励磁绕组通以直流励磁电流,形成极性相间的励磁磁场,即建立主磁场。
2. 载流导体:三相对称的电枢绕组充当功率绕组,成为感应电势或感应电流的载体。
3. 切割运动:原动机拖动转子旋转(为电机输入机械能),极性相间的励磁磁场随轴一起旋转,并依次切割定子各相绕组(相当于绕组导体反向切割励磁磁场)。
4. 产生交变电势:由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动,电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线,即可提供交流电源。
5. 交变性与对称性:由于旋转磁场极性相间,使得感应电势的极性交变;由于电枢绕组的对称性,保证了感应电势的三相对称性。安徽皖南电机
运行方式:
1. 同步电机的主要运行方式有三种:作为发电机、电动机和补偿机运行。作为发电机运行是同步电机*主要的运行方式,作为电动机运行是同步电机的另一种重要运行方式。皖南电机同步电动机的功率因数可调节,在不要求调速的场合,应用大型同步电动机可提高运行效率。近年来,小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多应用。同步电机还可接于电网作为同步补偿机。此时电机不带任何机械负载,通过调节转子励磁电流向电网发出所需的感性或容性无功功率,以达到改善电网功率因数或调节电网电压的目的。
同步发电机和旋转电机类似,由固定的定子和可旋转的转子两大部分组成。一般分为转场式同步电机和转枢式同步电机。皖南电机价格表*常用的是转场式同步发电机,其定子铁心内圆均匀分布着定子槽,槽内嵌放着按规律排列的三相对称绕组。这种同步电机的定子又称为电枢,定子铁心和绕组又称为电枢铁心和电枢绕组。
转子铁心上装有制成一定形状的成对磁极,磁极上绕有励磁绕组,通以直流电流时,将在电机气隙中形成极性相间的散布磁场,称为励磁磁场(也称主磁场、转子磁场)。
原动机拖动转子旋转(为电机输入机械能),极性相间的励磁磁场随轴一起旋转,并依次切割定子各相绕组(相当于绕组导体反向切割励磁磁场)。