同步電機與異步電機之間有什么區別
同步電機與異步電機之間有什么區別
同步電機與異步電機結構上的區別
同步電機和異步電機的定子繞組是相同的，主要區別在于轉子的結構。同步電機的轉子上有直流勵磁繞組，所以需要外加勵磁電源，通過滑環引入電流；而異步電機的轉子是短路的繞組，靠電磁感應產生電流。相比之下，同步電機較復雜，造價高。
同步電機與異步電機用途的區別
同步電機大多用在大型發電機的場合。而異步電機則幾乎全用在電動機場合。同步電機可以通過勵磁靈活調節輸入側的電壓和電流相位，即功率因數；異步電機的功率因數不可調，一般在0.75-0.85之間，因此在一些大的工廠，異步電機應用較多時，可附加一臺同步電機做調相機用，用來調節工廠與電網接口處的功率因數。但是，由于同步電機造價高，維護工作量大，現在一般都采用電容補償功率因數。
另外，一些早期采用晶閘管的變頻器，由于器件沒有自關斷能力，需要依靠負載換流，這時需要用到同步電機。
n 同步電機效率較異步電機稍高，在2000KW以上的電動機選型時，一般要考慮是否選用同步電機。但是，同步機因為有勵磁繞組和滑環，需要操作工人有較高的水平來控制勵磁，另外，比起異步電機的免維護來，維護工作量較大；所以，現在2500KW以下的電動機，現在大多選擇異步電機。在功率較小時，效率的差別已經變得微不足道了。
l 在應用變頻器時
n 應用變頻器時，需要將電機和電網斷開，將變頻器接入。接入變頻器后，電網側的功率與電機無關，只與變頻器有關。因此，除非用戶原來已經有同步電機，否則應該選用異步電機，因為變頻器和電機的造價都便宜。當然，如果選用早期的負載換流型變頻器，則電機必須選用同步電機，這是變頻器對電機的要求。
簡單的說：同步和異步電機均屬交流動力電機,是靠50周交流電網供電而轉動.異步電機是定子送入交流電,產生旋轉磁場,而轉子受感應而產生磁場,這樣兩磁場作用,使得轉子跟著定子的旋轉磁場而轉動.其中轉子比定子旋轉磁場慢,有個轉差,不同步所以稱為異步機.而同步電機定子同異步電機,其轉子是人為加入直流電形成不變磁場,這樣轉子就跟著定子旋轉磁場一起轉而同步,始稱同步電機.異步電機簡單,成本低.易于安裝,使用和維護.所以受到廣泛使用.缺點效率低,功率因數低對電網不利.而同步電機效率高是容性負載,可改善電網功率因數.多用工礦大型沒備.
異步電機只用于電動機，極少用作發電機，都是同步電機用來發電。
異步電動機的原理主要是在定子中通入3相交流電，使其產生旋轉磁場，轉速為n0，即同步轉速。不同的磁極對數p，在相同頻率f=50Hz的交流電作用下，會產生不同的n0，n0=60f/p。
工作原理如下：
對稱3相繞組通入對稱3相電流，產生旋轉磁場，磁場線切割轉子繞組，根據電磁感應原理，轉子繞組中產生e和i，轉子繞組在磁場中受到電磁力的作用，即產生電磁轉矩，使轉子旋轉起來，轉子輸出機械能量，帶動機械負載旋轉起來。
轉子轉速n<n0，所以稱為異步電機。s=（n0-n）/n0，稱為轉差率，是異步電（動）機的對重要的一個參數。sN為額定轉差率。
下面再說說同步電機：
同步電機作發電機運行時，轉子繞組工作時加直流勵磁，由外部機械力帶動轉子轉動，n0的方向與轉矩T方向相反，定子中感應電動勢（電磁感應原理），然后輸出電壓。
同步電機作電動機運行時，轉子繞組工作時加直流勵磁，定子通3相交流電，產生旋轉磁場，帶動轉子同步轉動。
補充說明：
發電機的形式很多，但其工作原理都基于電磁感應定律和電磁力定律。因此，其構造的一般原則是：用適當的導磁和導電材料構成互相進行電磁感應的磁路和電路，以產生電磁功率，達到能量轉換的目的。
發電機的分類可歸納如下：
發電機 { 直流發電機
交流發電機 { 同步發電機
異步發電機(很少采用)
交流發電機還可分為單相發電機與三相發電機。
同步電機和異步電機區別：（這是網上3個網友給的解釋）
1，同步與異步的最大區別就在于看他門的轉子速度是不是與定子旋轉的磁場速度一致，如果轉子的旋轉速度與定子是一樣的，那就叫同步電動機，如果不一致，就叫異步電動機。。。
2，當極對數一定時，電機的轉速和頻率之間有嚴格的關系，用電機專業術語說，就是同步。異步電機也叫感應電機，主要作為電動機使用，其工作時的轉子轉速總是小于同步電機。
3，所謂“同步”就是電樞（定子）繞組流過電流后，將在氣隙中形成一旋轉磁場，而該磁場的旋轉方向及旋轉速度均與轉子轉向，轉速相同，故為同步。
異步電機的話，其旋轉磁場與轉子存在相對轉速，即產生轉距。
至于為什么異步電動機和同步電動機會有這樣的區別，我來總結一下，最根本的原因其實就是定子有沒有加勵磁，不加勵磁為異步，應為只有產生相對運動了，才會有切割磁感線的作用（或者說是磁通變化），才會產生電磁感應力（即安培力）。而加了勵磁，定子就可以看作一塊磁鐵，有固定的NS極，會隨著旋轉磁場同步轉動，所以稱同步電機。（磁鐵的吸引作用）
三項異步電動機的工作原理應該是：
一、旋轉磁場
（一）定子旋轉磁場產生的原理
旋轉磁場：指磁場的軸線位置隨時間而旋轉的磁場。
在三相異步電動機的定子鐵心中放置三組結構完全相同的繞組U1U2、V1V2、W1W2，各相繞組在空間互差120°電角度，向這三相繞組中通入對稱的三相交流電，則在定子與轉子的空氣隙中產生一個旋轉磁場。
以兩極電機即2p=2為例說明，對稱的三相繞組U1U2、V1V2、W1W2假定為集中繞組，三相繞組接成星形，并通以三相對稱電流iA、iB、iC。如動畫演示所示。假定電流的瞬時值為正時是從各繞組的首端流入，末端流出。電流流入端用“×”表示，電流流出端用“?q”表示。
wt=0時，iA=0；
iB為負值，即iB由末端V2流入，首端V1流出；
iC為正值，即iC由首端W1流入，末端W2流出。
電流流入端用“×”表示，電流流出端用“?q” 表示。
利用右手螺旋定則可確定在wt=0瞬間由三相電流所產生的合成磁場方向，如動畫演示所示。
可見合成磁場是一對磁極，磁場方向與縱軸線方向一致，上方是北極，下方是南極。
wt= π/2時，iA為正最大值，即iA由首端U1流入，末端U2流出；
iB為負值，即iB由末端V2流入，首端V1流出；
iC為負值，即iC由W2流入，W1流出。
可見合成磁場方向以較wt=0時按時針方向轉過90o。
同理可畫出wt= π ，wt=3π/2，wt= 2π時的合成磁場，可看出磁場的方向逐步按順時針方向旋轉，共轉過360o，即旋轉一周。
綜上所述，在三相交流電動機定子上布置有結構完全相同在空間位置各相差120o電角度的三相繞組，分別通入三相交流電，則在定子與轉子的空氣隙間所產生的合成磁場是沿定子內圓旋轉的，故稱旋轉磁場。
（二）旋轉磁場的旋轉方向
U相、V相、W相繞組的電流分別為iA、iB、iC。
三相交流電的相序A —— B ——C。
旋轉磁場的旋轉方向為U相—— V相—— W相（順時針旋轉）
若 U相、V相、W相繞組的電流分別為iA、iC、iB（即任意調換電動機兩相繞組所接交流電源的相序）
旋轉磁場的旋轉方向為逆時針旋轉。
綜上所述，旋轉磁場的旋轉方向決定于通入定子繞組中的三相交流電源的相序。只要任意調換電動機兩相繞組所接交流電源的相序，旋轉磁場即反轉。
（三）旋轉磁場的旋轉速度
兩極三相異步電動機（即2P=2）定子繞組產生的旋轉磁場，當三相交流電變化一周后，其所產生的旋轉磁場也正好旋轉一周。
故在兩極電動機中旋轉磁場的轉速等于三相交流電的變化速度，即n1=60f1=3000轉分。
四極三相異步電動機（即2P=4）定子繞組產生的旋轉磁場，當三相交流電變化一周后，其所產生的旋轉磁場只旋轉了半圈。
故在四極電動機中旋轉磁場的轉速等于三相交流電的變化速度的一半，即n1= 60 f1/2 =1500轉/分。
綜上所述，當三相異步電動機定子繞組為p 對磁極時，旋轉磁場的轉速為 n1 = 60f1/p
式中n1:旋轉磁場轉速（又稱同步轉速），轉/分
f1:三相交流電源的頻率，赫； p:磁極對數。
二、三相異步電動機的轉動原理
問題：為什么稱“異步”電動機？
正常情況下，轉子轉速n總是略低于旋轉磁場轉速即同步轉速n1，若n= n1 ，則旋轉磁場和轉子導體間將不存在相對運動，因而轉子導體電動勢為零 。n和n1總存在差異，異步電動機的名稱由此而來。異步電動機的轉子繞組并不直接與電源相接，而是依靠電磁感應的原理產生感應電動勢和電流，故又可稱為感應電動機。
三、異步電動機的轉差率
分析n和n1間的關系：
1、當n=0，轉子切割旋轉磁場的相對轉速n1－n= n1為最大，故轉子中的感應電動勢和電流最大。
2、當轉子轉速n增加時，則n1－n開始下降，故轉子中的感應電動勢和電流下降。
3、當n= n1，則n1－n=0，轉子導體不切割定子旋轉磁場，故轉子中
沒有感應電動勢。
轉差率：同步轉速n1與轉子轉速 n之差對同步轉速之比值，用S表示。
S是恒量異步電動機性能的一個重要參數，分析幾個特定工作狀態下的S值。
1、電動機靜止或在啟動的瞬間，n=0，S=1。
2、電動機空載時，需克服的阻力很小，故轉速很高，S很小。
3、電動機額定負載時的轉差率S約為0.01~0.07。
4、電機處于電動機狀態運行時0?S?1。
三項異步電動機的工作原理簡單說應該是：
當向三項定子繞組中通過入對稱的三項交流電時，就產生了一個以同步轉速n1沿定子和轉子內圓空間作順時針方向旋轉的旋轉磁場。由于旋轉磁場以n1轉速旋轉，轉子導體開始時是靜止的，故轉子導體將切割定子旋轉磁場而產生感應電動勢（感應電動勢的方向用右手定則判定）。由于導子導體兩端被短路環短接，在感應電動勢的作用下，轉子導體中將產生與感應電動勢方向基本一致的感生電流。轉子的載流導體在定子磁場中受到電磁力的作用（力的方向用左手定則判定）。電磁力對轉子軸產生電磁轉矩，驅動轉子 沿著旋轉磁場方向旋轉。
通過上述分析可以總結出電動機工作原理為：當電動機的三項定子繞組（各相差120度電角度），通入三項交流電后，將產生一個旋轉磁場，該旋轉磁場切割轉子繞組，從而在轉子繞組中產生感應電流（轉子繞組是閉合通路），載流的轉子導體在定子旋轉磁場作用下將產生電磁力，從而在電機轉軸上形成電磁轉矩，驅動電動機旋轉，并且電機旋轉方向與旋轉磁場方向相同。
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