同步电机

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   今天要说的两种同步电机是无刷直流电动机以及永磁同步电动机,这两种电动机都属于同步电动机的类别,那么他们在运行上会有什么差异呢?运行的原理是什么?下面将为你分享一下这两种同步电动机的运行原理以及差异。

   同步电动机与异步电动机区别 首先说明一点的是,异步电机只用于电动机,极少用作发电机,都是同步电机用来发电。
异步电动机的原理主要是在定子中通入3相交流电,使其产生旋转磁场,转速为n0,即同步转速。不同的磁极对数p,在相同频率f=50Hz的交流电作用下,会产生不同的n0,n0=60f/p。
工作原理如下:
对称3相绕组通入对称3相电流,产生旋转磁场,磁场线切割转子绕组,根据电磁感应原理,转子绕组中产生e和i,转子绕组在磁场中受到电磁力的作用,即产生电磁转矩,使转子旋转起来,转子输出机械能量,带动机械负载旋转起来。
转子转速n<n0,所以称为异步电机。s=(n0-n)/n0,称为转差率,是异步电(动)机的对重要的一个参数。sN为额定转差率。
下面再说说同步电机:
同步电机作发电机运行时,转子绕组工作时加直流励磁,由外部机械力带动转子转动,n0的方向与转矩T方向相反,定子中感应电动势(电磁感应原理),然后输出电压。
同步电机作电动机运行时,转子绕组工作时加直流励磁,定子通3相交流电,产生旋转磁场,带动转子同步转动。
发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。
发电机的分类可归纳如下:
发电机 { 直流发电机
交流发电机 { 同步发电机
异步发电机(很少采用)
交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。
两种同步电动机的比较
 
1. 无刷直流电动机:其出发点是用装有永磁体的转子取代有刷直流电动机的定子磁极,将原直流电动机的转子电枢变为定子。有刷直流电动机是依靠机械换向器将直流电流转换为近似梯形波的交流,而BDCM是将方波电流(实际上也是梯形波)直接输入定子,其好处就是省去了机械换向器和电刷,也称为电子换向。为产生恒定电磁转矩,要求系统向BDCM输入三相对称方波电流,同时要求BDCM的每相感应电动势为梯形波,因此也称BDCM为方波电动机;
 
2. 永磁同步电动机(简称PMSM):其出发点是用永磁体取代电励磁式同步电动机转子上的励磁绕组,以省去KAF87减速机 的励磁线圈、滑环和电刷。PMSM的定子与电励磁式同步电动机基本相同,要求输入定子的电流仍然是三相正弦的。为产生恒定电磁转矩,要求系统向PMSM输入三相对称正弦电流,同时要求PMSM的每相感应电动势为正弦波,因此也称PMSM为正弦波电动机。
 
同步电动机的最大优点是调节励磁电流可以改变功率因数。在一定有功功率下,改变可得到同步电动机的U形曲线。过励时从电网吸收超前无功功率,欠励时从电网吸收滞后无功功率。
 
当改变同步电动机的励磁电流时,能够改变同步电动机的功率因数,这点是三相异步电动机所不具备的。当改变励磁电流时,同步电动机功率因数变化的规律可以分为三种情况,即正常励磁状态、欠励状态和过励状态。同步电动机拖动负载运行时,一般要过励,至少运行在正常励磁状态,不要让它运行在欠励状态。


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