交流電機(jī)的情況下有“同步和異步”的區(qū)別

同步異步指的是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速是同步(相同)還是異步(滯后)，因而只有交流能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，只有交流電機(jī)有同步異步的概念。

同步電機(jī)——原理：靠“磁場總是沿著磁路*短的方向上走”實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子磁極與定子旋轉(zhuǎn)磁場磁極逐一對應(yīng)，轉(zhuǎn)子磁極轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速相同。特點(diǎn)：同步電機(jī)無論作為電動機(jī)還是發(fā)電機(jī)使用，其轉(zhuǎn)速與交流電頻率之間將嚴(yán)格不變。同步電機(jī)轉(zhuǎn)速恒定，不受負(fù)載變化影響。

異步電機(jī)——原理：靠感應(yīng)來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動，定子旋轉(zhuǎn)磁場切割鼠籠，使鼠籠產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流受力使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速必須有轉(zhuǎn)速差才能形成磁場切割鼠籠，產(chǎn)生感應(yīng)電流。

區(qū)別：

(1)同步電機(jī)可以發(fā)出無功功率，也可以吸收;異步電機(jī)只能吸收無功。

(2)同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速與交流工頻50Hz電源同步，即2極電機(jī)3000轉(zhuǎn)、4極1500、6極1000等。異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速則稍微滯后，即2極2880、4極1440、6極960等。

(3)同步電動機(jī)的電流在相位上是超前于電壓的，即同步電動機(jī)是一個容性負(fù)載。同步電動機(jī)可以用以改進(jìn)供電系統(tǒng)的功率因素。

三相異步電動機(jī)(鼠籠)

(1)結(jié)構(gòu)：

轉(zhuǎn)子：鼠籠

定子：3繞組

(2)原理：

三相異步電機(jī)(Triple-phase asynchronous

motor)是感應(yīng)電動機(jī)的一種，同時接入380V三相交流電流(相位差120度)形成旋轉(zhuǎn)磁場，鼠籠產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)而運(yùn)動。靠感應(yīng)來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動，定子旋轉(zhuǎn)磁場切割鼠籠，使鼠籠產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流受力使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速必須有轉(zhuǎn)速差才能形成磁場切割鼠籠，產(chǎn)生感應(yīng)電流。

(3)啟動：

星三角啟動、降壓啟動。

(4)換向：

交換定子三相中任意兩個接頭的接線。

(5)調(diào)速：

調(diào)速困難。

(6)特點(diǎn)：

由于三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子旋轉(zhuǎn)磁場以相同的方向、不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，存在轉(zhuǎn)差率，所以叫三相異步電動機(jī)。三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場間存在著相對運(yùn)動而產(chǎn)生電動勢和電流，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)能量變換。

與單相異步電動機(jī)相比，三相異步電動機(jī)運(yùn)行性能好，并可節(jié)省各種材料。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，三相異步電動機(jī)可分為籠式和繞線式兩種。籠式轉(zhuǎn)子的異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、重量輕、價格便宜，得到了廣泛的應(yīng)用，其主要缺點(diǎn)是調(diào)速困難。

電機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理

01電流、磁場和力

首先，為了便于后續(xù)電機(jī)原理說明，我們來回顧一下有關(guān)電流、磁場和力的基本定律/法則。雖然有一種懷舊的感覺，但如果平時不常使用磁性元器件，就很容易忘記這些知識。

02旋轉(zhuǎn)原理詳解

下面介紹一下電機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理。我們結(jié)合圖片和公式來說明。

當(dāng)導(dǎo)線框?yàn)榫匦螘r，要考慮到作用在電流上的力。

作用于邊a、c部分的力F為：

產(chǎn)生以中心軸為心軸的轉(zhuǎn)矩。

例如，當(dāng)考慮到旋轉(zhuǎn)角度僅為θ的狀態(tài)時，與b和d成直角作用的力為sinθ，因此a部分的轉(zhuǎn)矩Ta由以下公式表示：

以相同的方式考慮c部分，則轉(zhuǎn)矩加倍，并生成由以下公式計(jì)算出來的轉(zhuǎn)矩：

由于矩形的面積為S=hl，因此將其代入上述公式可得出以下結(jié)果：

該公式不僅適用于矩形，也適用于圓形等其他常見形狀。電機(jī)就是利用了該原理。

關(guān)鍵要點(diǎn)：

電機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理遵循電流、磁場和力相關(guān)的定律(法則)。