什么是同步电动机,有什么特点?

2024-05-15

1. 什么是同步电动机,有什么特点?

同步电动机(synchronousmotor)是由直流供电的励磁磁场与电枢的旋转磁场相互作用而产生转矩,以同步转速旋转的交流电动机。转子转速与定子旋转磁场的转速相同的交流电机。其转子转速n与磁极对数p、电源频率f之间满足n=60f/p。转速n决定于电源频率f,故电源频率一定时,转速不变,且与负载无关。具有运行稳定性高和过载能力大等特点。常用于多机同步传动系统、精密调速稳速系统和大型设备(如轧钢机)等。同步电动机是属于交流电机,定子绕组与异步电动机相同。它的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是一样的,所以称为同步电动机。正由于这样,同步电动机的电流在相位上是超前于电压的,即同步电动机是一个容性负载。为此,在很多时候,同步电动机是用以改进供电系统的功率因数的。同步电动机特点:由于同步电机可以通过调节励磁电流使它在超前功率因数下运行,有利于改善电网的功率因数,因此,大型设备,如大型鼓风机、水泵、球磨机、压缩机、轧钢机等,常用同步电动机驱动。低速的大型设备采用同步电动机时,这一优点尤为突出。此外,同步电动机的转速完全决定于电源频率。频率一定时,电动机的转速也就一定,它不随负载而变。这一特点在某些传动系统,特别是多机同步传动系统和精密调速稳速系统中具有重要意义。同步电动机的运行稳定性也比较高。同步电动机一般是在过励状态下运行,其过载能力比相应的异步电动机大。异步电动机的转矩与电压平方成正比,而同步电动机的转矩决定于电压和电机励磁电流所产生的内电动势的乘积,即仅与电压的一次方成比例。当电网电压突然下降到额定值的80%左右时,异步电动机转矩往往下降为64%左右,并因带不动负载而停止运转;而同步电动机的转矩却下降不多,还可以通过强行励磁来保证电动机的稳定运行。

什么是同步电动机,有什么特点?

2. 什么是同步电动机?有何特点

同步电机,和感应电机(即异步电机)一样是一种常用的交流电机[1]。同步电机是电力系统的心脏,它是一种集旋转与静止、电磁变化与机械运动于一体,实现电能与机械能变换的元件,其动态性能十分复杂,而且其动态性能又对全电力系统的动态性能有极大影响。特点是:稳态运行时,转子的转速和电网频率之间有不变的关系n=ns=60f/p,其中f为电网频率,p为电机的极对数,ns称为同步转速。若电网的频率不变,则稳态时同步电机的转速恒为常数而与负载的大小无关。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机以同步发电机为主。[2]

3. 什么叫同步电动机?

同步电动机(synchronous motor)是由直流供电的励磁磁场与电枢的旋转磁场相互作用而产生转矩,以同步转速旋转的交流电动机。

简介:

转子转速与定子旋转磁场的转速相同的交流电动机。其转子转速n与磁极对数p、电源频率f之间满足n=60f/p。转速n决定于电源频率f,故电源频率一定时,转速不变,且与负载无关。具有运行稳定性高和过载能力大等特点。常用于多机同步传动系统、精密调速稳速系统和大型设备(如轧钢机)等。
同步电动机是属于交流电机,定子绕组与异步电动机相同。它的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是一样的,所以称为同步电动机。正由于这样,同步电动机的电流在相位上是超前于电压的,即同步电动机是一个容性负载。为此,在很多时候,同步电动机是用以改进供电系统的功率因数的。

特点:
作电动机运行的同步电机。由于同步电机可以通过调节励磁电流使它在超前功率因数下运行,有利于改善电网的功率因数,因此,大型设备,如大型鼓风机、水泵、球磨机、压缩机、轧钢机等,常用同步电动机驱动。低速的大型设备采用同步电动机时,这一优点尤为突出。此外,同步电动机的转速完全决定于电源频率。频率一定时,电动机的转速也就一定,它不随负载而变。这一特点在某些传动系统,特别是多机同步传动系统和精密调速稳速系统中具有重要意义。同步电动机的运行稳定性也比较高。同步电动机一般是在过励状态下运行,其过载能力比相应的异步电动机大。异步电动机的转矩与电压平方成正比,而同步电动机的转矩决定于电压和电机励磁电流所产生的内电动势的乘积,即仅与电压的一次方成比例。当电网电压突然下降到额定值的80%左右时,异步电动机转矩往往下降为64%左右,并因带不动负载而停止运转;而同步电动机的转矩却下降不多,还可以通过强行励磁来保证电动机的稳定运行。

结构:

同步电动机的结构和同步发电机基本相同,转子也分凸极和隐极。但大多数同步电动机为凸极式。安装形式也分卧式和立式。为了解决同步电动机的启动问题,在其转子上一般装有起动绕组。它还可以在运行中抑制振荡,故又称阻尼绕组。除了上述传统结构外,还有一种无滑动接触的爪极式转子结构。 以6极电机为例,在转轴上相向地装上两组爪形磁极。一组在爪盘上沿轴向向右伸出3个极身;另一组反向安装在右边,使爪盘上沿轴向向左伸出3个极身。 两组磁极的极性相反。磁极的外圆周表面装配后,不再象一般凸极电机那样呈圆瓦面,而是楔形瓦面,即一端的极弧较另一端长,整个转子形状如图。励磁绕组装在两侧磁轭外缘。它产生的磁通经过N、S极间的侧向主气隙gm、转子和定子间的轴向气隙g1和g2,再经端盖和机座而闭合,如图中虚线所示。为防止磁通经转轴短路,转轴应采用非磁性钢;或把转轴分成3段,中间一段为非磁性钢。这种结构的主要优点是旋转部分没有绕组,也无集电环和电刷之间的滑动接触,故运行可靠,绝缘结构简单,维修也方便。但它的主磁路长且有较多气隙,使励磁所需功率增大;电机外壳有强磁性,这会引起轴承发热;而转轴也必须采用隔磁措施。因此这种电机并未获得普遍推广,只在某些特殊场合下使用,一般容量不超过几百千瓦。
启动:

同步电动机仅在同步转速下才能产生平均的转矩。如在起动时立即将定子接入电网而转子加直流励磁,则定子旋转磁场立即以同步转速旋转,而转子磁场因转子有惯性而暂时静止不动,此时所产生的电磁转矩将正负交变而其平均值为零,故电动机无法自行起动。要起动同步电动机须借助其他方法,主要有以下两种方法。①异步起动法:在电动机主磁极极靴上装设笼型起动绕组。起动时,先使励磁绕组通过电阻短接,而后将定子绕组接入电网。依靠起动绕组的异步电磁转矩使电动机升速到接近同步转速,再将励磁电流通入励磁绕组,建立主极磁场,即可依靠同步电磁转矩,将电动机转子牵入同步转速。②辅助电动机起动法:通常选用与同步电动机同极数的感应电动机(容量约为主机的10~15%)作为辅助电动机,拖动主机到接近同步转速,再将电源切换到主机定子,励磁电流通入励磁绕组,将主机牵入同步转速。

分类:
同步电动机在结构上大致有两种:
转子用直流电进行励磁
它的转子做成显极式的,安装在磁极铁芯上面的磁场线圈是相互串联的,接成具有交替相反的极性,并有两根引线连接到装在轴上的两只滑环上面。磁场线圈是由一只小型直流发电机或蓄电池来激励,在大多数同步电动机中,直流发电机是装在电动机轴上的,用以供应转子磁极线圈的励磁电流。
由于这种同步电动机不能自动启动,所以在转子上还装有鼠笼式绕组而作为电动机启动之用。鼠笼绕组放在转子的周围,结构与异步电动机相似。
当在定子绕组通上三相交流电源时,电动机内就产生了一个旋转磁场,鼠笼绕组切割磁力线而产生感应电流,从而使电动机旋转起来。电动机旋转之后,其速度慢慢增高到稍低于旋转磁场的转速,此时转子磁场线圈经由直流电来激励,使转子上面形成一定的磁极,这些磁极就企图跟踪定子上的旋转磁极,这样就增加电动机转子的速率直至与旋转磁场同步旋转为止。
转子不需要励磁的同步电机
转子不励磁的同步电动机能够运用于单相电源上,也能运用于多相电源上。这种电动机中,有一种的定子绕组与分相电动机或多相电动机的定子相似,同时有一个鼠笼转子,而转子的表面切成平面。所以是属于显极转子,转子磁极是由一种磁化钢做成的,而且能够经常保持磁性。鼠笼绕组是用来产生启动转矩的,而当电动机旋转到一定的转速时,转子显极就跟住定子线圈的电流频率而达到同步。显极的极性是由定子感应出来的,因此它的数目应和定子上极数相等,当电动机转到它应有的速度时,鼠笼绕组就失去了作用,维持旋转是靠着转子与磁极跟住定子磁极,使之同步

什么叫同步电动机?

4. 什么叫同步电机 什么叫异步电机

呵呵,科普啊。。。。
在电机中有两个东西在旋转(如果是旋转电机的话),一个是看不见的旋转磁场,另一个是看得见的电机转子。当电机运行时,转子的速度等于旋转磁场的速度时,就称该电机为 同步电机。同样道理,当电机运行时,转子的速度不等于旋转磁场的速度时,就称该电机为 异步电机。

5. 什么叫同步电机和异步电机?有何区别

同步机和异步机,都是交流电机,利用了三相交流的一个有趣的特点:简单来说,如果三个线圈像搅拌器一样排列(家里用来打鸡蛋的那种),三个线圈互不接触,分别施加ABC三相电压,这样就产生了三相电流,然后就发生了有趣的事情。在线圈围成的空间出现一个与外加电压频率相同的旋转磁场(因此为了更深入的解释,人们按照上述方法将线圈嵌入定子,然后在转子所在的空间产生旋转磁场。
有了这个磁场,就好办了。我们可以想象有一块看不见的磁铁在定子处旋转。这时,如果转子是磁铁,那么转子就会被移动,也就是电机。反之,如果转子带动了看不见的磁铁,就变成了发电机(首先是转子带动了虚磁铁,所以转子必然受到一个阻力矩,虚磁铁受到一个功率矩。立正!它是力能转换的中介(或标志)。毕竟虚磁铁是虚的,定子不动,所以定子肯定得到电动势。如果定子有负载,就会有电流或三相。有电流就会有磁场,磁场会干扰转子产生的磁场。这叫做电枢反应。因此,在有负载的定子处获得的电动势不同于无负载时获得的电动势)。
在上述原理的指导下,如果把转子做成电磁铁,由单独的电源对外供电,那么这种电机就叫同步机。之所以叫同步机,是因为转子的磁性是独立产生的,所以转子可以达到那个虚拟磁铁的转速。转子独立发电是好事,方便同步机调节,比如无功功率。
后来发现,不用电磁铁也可以把转子做成鼠笼。因为虚磁铁的磁力线会切割鼠笼的笼条,伟大的右手统治着它,然后会产生电流。仔细研究,你会发现这个电流也是三相的。因此,与定子产生磁场的原理类似,转子也产生一个围绕它旋转的虚拟磁体。再深入研究,你会发现,定子和转子的虚磁铁在空间是同速旋转的。所以鼠笼的作用和电磁铁类似,但是鼠笼的电流是它和定子虚磁铁相对运动引起的,所以鼠笼的虚磁铁不是独立的,鼠笼的转速总是比定子虚磁铁慢,达不到同步速度(否则就没有相对运动,没有电流,也没有鼠笼的磁场)。
在分析中,同步电机具有独立于转子的磁场,就像电路中的有功负载一样。异步电机,因为转子中的一切都是由定子产生的,所以相当于一个无源负载。当然,在设计上,同步电机更加复杂。

什么叫同步电机和异步电机?有何区别

6. 同步电机,同步电动机,同步发电机分别是什么

同步电机是相对于异步电机而言的,同步电机就是转子的转速与定子旋转磁场转速相同的一种电机,故称为同步电机。
作为电动机使用的同步电机称为同步电动机。即将电能转化为机械能。
作为发电机运行的同步电机称为同步发电机。即将机械能转变为电能。

7. 什么是同步电机

同步电机有同步发电机和同步电动机;
同步发电机的转子励磁绕组通入直流励磁电流,产生转子磁场,转子在原动机带动下旋转,转子磁场旋转切割定子三相绕组,感应电势,发出三相交流电,交流电的频率f=pn/60(f---交流电的频率、p---同步发电机的磁极对数、n---同步发电机的转速),这个三相交流电经过定子绕组在定子铁芯中产生旋转磁场,旋转磁场的转速正好与转子转速相同(n=60f/p)。
同步电动机在转子励磁绕组中通入直流电流,产生转子磁场,在定子三相绕组中通入三相交流电,产生定子旋转磁场,二个磁场相互作用,使转子顺定子旋转磁场的转动方向转动,并且它们的转速完全相同(所以称为同步电动机),此转速满足公式:n=60f/p。其中:n---电机的转速
                                                                                                    f---定子中通入三相交流电的频率
                                                                                                    p---电机的磁极对数

什么是同步电机

8. 什么是同步电动机?有何特点?

同步电机和感应电机一样是一种常用的交流电机。特点是:稳态运行时,转子的转速和电网频率之间又不变得关系n=ns=60f/p,ns成为同步转速。若电网的频率不变,则稳态时同步电机的转速恒为常数而与负载的大小无关。 

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机以同步电机为主。 

工作原理 

◆主磁场的建立:励磁绕组通以直流励磁电流,建立极性相间的励磁磁场,即建立起主磁场。 

◆ 载流导体:三相对称的电枢绕组充当功率绕组,成为感应电势或者感应电流的载体。 

◆ 切割运动:原动机拖动转子旋转(给电机输入机械能),极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组(相当于绕组的导体反向切割励磁磁场)。 

◆ 交变电势的产生: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。 

◆ 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。 

运行方式 

◆同步电机的主要运行方式有三种,即作为发电机、电动机和补偿机运行。 作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式,作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节,在不要求调速的场合,应用大型同步电动机可以提高运行效率。近年来,小型同步电动机在变频 异步电动机又称感应电动机,是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩,从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电机。 异步电动机按照转子结构分为两种形式:有鼠笼式(鼠笼式异步电机)、绕线式异步电动机。 

异步电动机 

asynchronous motor 

作电动机运行的异步电机。因其转子绕组电流是感应产生的,又称感应电动机。异步电动机是各类电动机中应用最广、需要量最大的一种。各国的以电为动力的机械中,约有90%左右为异步电动机,其中小型异步电动机约占70%以上。在电力系统的总负荷中,异步电动机的用电量占相当大的比重。在中国,异步电动机的用电量约占总负荷的60%多。 

异步电动机的基本特点是,转子绕组不需与其他电源相连,其定子电流直接取自交流电力系统;与其他电机相比,异步电动机的结构简单,制造、使用、维护方便,运行可靠性高,重量轻,成本低。以三相异步电动机为例,与同功率、同转速的直流电动机相比,前者重量只及后者的二分之一,成本仅为三分之一。异步电动机还容易按不同环境条件的要求,派生出各种系列产品。它还具有接近恒速的负载特性,能满足大多数工农业生产机械拖动的要求。其局限性是,它的转速与其旋转磁场的同步转速有固定的转差率(见异步电机),因而调速性能较差,在要求有较宽广的平滑调速范围的使用场合(如传动轧机、卷扬机、大型机床等),不如直流电动机经济、方便。此外,异步电动机运行时,从电力系统吸取无功功率以励磁,这会导致电力系统的功率因数变坏。因此,在大功率、低转速场合(如拖动球磨机、压缩机等)不如用同步电动机合理。 

由于异步电动机生产量大,使用面广,要求其必须有繁多的品种、规格与各种机械配套。因此,异步电动机的设计、生产特别要注意标准化、系列化、通用化。在各类系列产品中,以产量最大、使用最广的三相异步电动机系列为基本系列;此外还有若干派生系列(在基本系列基础上作部分改变导出的系列)、专用系列(为特殊需要设计的具有特殊结构的系列)。 
调速系统中开始得到较多地应用。 同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载,靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率,以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。
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