異步電機(jī)和同步電機(jī)都是常見(jiàn)的交流電機(jī),它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)、工作原理和應(yīng)用領(lǐng)域上都有所不同。下面將從以下兩個(gè)方面對(duì)異步電機(jī)和同步電機(jī)進(jìn)行科學(xué)分析和詳細(xì)介紹,并給出舉例說(shuō)明。
1. 工作原理和結(jié)構(gòu)區(qū)別
(1) 異步電機(jī)工作原理
異步電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度由轉(zhuǎn)子電流的旋轉(zhuǎn)速度決定。當(dāng)異步電機(jī)接通電源后,定子電流在定子上產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),但由于轉(zhuǎn)子電路未接通,因此轉(zhuǎn)子里面并沒(méi)有能量。當(dāng)轉(zhuǎn)子有一定速度時(shí),通過(guò)轉(zhuǎn)子匝間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用,轉(zhuǎn)子上會(huì)有一定電流出現(xiàn)。由于這種電流的出現(xiàn)是由轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)速度決定的,因此轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)速度將與定子磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度不同,從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。
(2) 同步電機(jī)工作原理
同步電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度與電源頻率和極數(shù)有關(guān)。同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子上沒(méi)有任何轉(zhuǎn)子繞組,轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)是通過(guò)一個(gè)由電源上一個(gè)外接的同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)子的磁矩。當(dāng)電源連接后,定子上產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),而同步電機(jī)的磁場(chǎng)與定子磁場(chǎng)同步,產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與原定子磁場(chǎng)一致。因此,同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子速度與電源頻率和極數(shù)成正比,即n=2f/p。
(3)結(jié)構(gòu)區(qū)別
異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子都是由鐵芯和繞組構(gòu)成的,繞組卷制方法和電機(jī)的型號(hào)有關(guān)。而同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子上沒(méi)有繞組,只有一個(gè)磁鐵或磁極,定子上有繞組并且排列為同步電機(jī)。
2. 應(yīng)用領(lǐng)域的區(qū)別
(1) 異步電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域
異步電機(jī)的應(yīng)用范圍非常廣泛,包括家用電器、工業(yè)生產(chǎn)以及交通運(yùn)輸?shù)确矫妗.惒诫姍C(jī)具有轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)、運(yùn)行可靠、體積小以及制造成本低等優(yōu)點(diǎn)。其在制作方面比同步電動(dòng)機(jī)更加復(fù)雜,但由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低廉和使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn),異步電動(dòng)機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和生活中最常見(jiàn)的電動(dòng)機(jī)。
(2) 同步電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域
同步電機(jī)廣泛應(yīng)用于高精度傳動(dòng)領(lǐng)域,如主機(jī)集成控制器、工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化控制設(shè)備等領(lǐng)域。同步電機(jī)具有轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、精度高、能耗低的特點(diǎn)。其應(yīng)用領(lǐng)域主要分為:可調(diào)速電動(dòng)汽車、飛行器與發(fā)電機(jī)等多個(gè)領(lǐng)域。
舉例說(shuō)明:異步電機(jī)和同步電機(jī)的在電機(jī)的應(yīng)用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)用目的。例如,汽車車窗上升和下降的電動(dòng)機(jī)采用的是異步電機(jī),這是因?yàn)槠囓囬T上電池電壓與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速無(wú)法精確定義一個(gè)同步關(guān)系,并且在機(jī)械的拖曳過(guò)程中由于摩擦和負(fù)載的阻力會(huì)使電動(dòng)機(jī)在停始和高速過(guò)程中具有比較大的轉(zhuǎn)矩波動(dòng),異步電機(jī)可以使用更多的電流來(lái)變強(qiáng)驅(qū)動(dòng)力,調(diào)整離合器和電機(jī)的速度轉(zhuǎn)矩,避免電機(jī)在過(guò)程中的