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今天要說的兩種同步電機是無刷直流電動機以及永磁同步電動機,這兩種電動機都屬于同步電動機的類別,那么他們在運行上會有什么差異呢?運行的原理是什么?下面將為你分享一下這兩種同步電動機的運行原理以及差異。
同步電動機與異步電動機區別 首先說明一點的是,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:
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
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。
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。
兩種同步電動機的比較
1. 無刷直流電動機:其出發點是用裝有永磁體的轉子取代有刷直流電動機的定子磁極,將原直流電動機的轉子電樞變為定子。有刷直流電動機是依靠機械換向器將直流電流轉換為近似梯形波的交流,而BDCM是將方波電流(實際上也是梯形波)直接輸入定子,其好處就是省去了機械換向器和電刷,也稱為電子換向。為產生恒定電磁轉矩,要求系統向BDCM輸入三相對稱方波電流,同時要求BDCM的每相感應電動勢為梯形波,因此也稱BDCM為方波電動機;
2. 永磁同步電動機(簡稱PMSM):其出發點是用永磁體取代電勵磁式同步電動機轉子上的勵磁繞組,以省去KAF87減速機 的勵磁線圈、滑環和電刷。PMSM的定子與電勵磁式同步電動機基本相同,要求輸入定子的電流仍然是三相正弦的。為產生恒定電磁轉矩,要求系統向PMSM輸入三相對稱正弦電流,同時要求PMSM的每相感應電動勢為正弦波,因此也稱PMSM為正弦波電動機。
同步電動機的最大優點是調節勵磁電流可以改變功率因數。在一定有功功率下,改變可得到同步電動機的U形曲線。過勵時從電網吸收超前無功功率,欠勵時從電網吸收滯后無功功率。
當改變同步電動機的勵磁電流時,能夠改變同步電動機的功率因數,這點是三相異步電動機所不具備的。當改變勵磁電流時,同步電動機功率因數變化的規律可以分為三種情況,即正常勵磁狀態、欠勵狀態和過勵狀態。同步電動機拖動負載運行時,一般要過勵,至少運行在正常勵磁狀態,不要讓它運行在欠勵狀態。