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轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向與定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向相同的交流電機。其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與磁極對數(shù)p、電源頻率f之間滿足n=60f/p。轉(zhuǎn)速n決定于電源頻率f,故電源頻率一定時,轉(zhuǎn)速不變,且與負(fù)載無關(guān)。具有運行穩(wěn)定性高和過載能力大等特點。常用于多機同步傳動系統(tǒng)、精密調(diào)速穩(wěn)速系統(tǒng)和大型設(shè)備(如軋鋼機)等。同步電動機是屬于交流電機,定子繞組與異步電動機相同。它的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度與定子繞組所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的速度是一樣的,所以稱為同步電動機。正由于這樣,同步電動機的電流在相位上是超前于電壓的,即同步電動機是一個容性負(fù)載。為此,在很多時候,同步電動機是用以改進供電系統(tǒng)的功率因數(shù)的。
同步電機和異步電機都可以歸為交流電機的范疇。
在電機設(shè)計上,
交流異步電機的轉(zhuǎn)子一般為鼠籠型的,還有繞線型的,定子上繞組也有不同的繞制方法。而同步電機設(shè)計上定子轉(zhuǎn)子可能都是繞線的。
電機的工作上,
同步電機工作時,電機的轉(zhuǎn)子通入直流電,產(chǎn)生類似永磁體產(chǎn)生的磁場,而定子上通入三相交流電,此時定子隨磁場變化同步旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速n=60f/p,這里f是電源頻率,p是電機的極對數(shù)。
異步電機工作時候,只有定子通電(三相交流電),轉(zhuǎn)子由于受到感應(yīng)電生磁場(原理同變壓器),由于是感應(yīng)電流,所以,產(chǎn)生磁場旋轉(zhuǎn)時候要滯后定子磁場一個角度,在定子側(cè)看,是定子磁場拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)速要低于同步轉(zhuǎn)速,所以就稱之為異步電機。
應(yīng)用上,同步電機一般用于發(fā)電,也用于比較的控制,異步電機一般造價低廉,用于要求不高的場合,也更加廣
同步電機的主要運行方式
1、發(fā)電機:是同步電機的運行方式。
2、電動機:是同步電機的另一種重要的運行方式。同步電動機的功率因數(shù)可以調(diào)節(jié),在不要求調(diào)速的場合,應(yīng)用大型錐齒輪減速機的同步電動機可以提高運行效率。近年來,小型同步電動機在變頻調(diào)速系統(tǒng)中開始得到較多地應(yīng)用。
3、補償機:同步電機接于電網(wǎng)作為同步補償機。這時電機不帶任何機械負(fù)載,靠調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子中的勵磁電流向電網(wǎng)發(fā)出所需的感性或者容性無功功率,以達到改善電網(wǎng)功率因數(shù)或者調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓的目的。
關(guān)于步進電機的優(yōu)缺點
步進電機的優(yōu)缺點:
優(yōu)點:
1. 電機旋轉(zhuǎn)的角度正比于脈沖數(shù);
2. 電機停轉(zhuǎn)的時候具有大的轉(zhuǎn)矩(當(dāng)繞組激磁時);
3. 由于每步的精度在3%-5%,而且不會將一步的誤差積累到下一步因而有較好的位置精度和運動的重復(fù)性;
4. 的起停和反轉(zhuǎn)響應(yīng)
5. 由于沒有電刷,可靠性較高,因此電機的壽命僅僅取決于軸承的壽命; 6. 電機的響應(yīng)僅由數(shù)字輸入脈沖確定,因而可以采用開環(huán)控制,這使得電機的結(jié)構(gòu)可以比較簡單而且控制成本較低; 7. 僅僅將負(fù)載直接連接到電機的轉(zhuǎn)軸上也可以極低速的同步旋轉(zhuǎn)。 8. 由于速度正比于脈沖頻率,因而有比較寬的轉(zhuǎn)速范圍。
缺點:1. 如果控制不當(dāng)容易產(chǎn)生共振; 2. 難以運轉(zhuǎn)到較高的轉(zhuǎn)速。開環(huán)控制:步進電機有意義的一個優(yōu)點就是在開環(huán)系統(tǒng)里可以實現(xiàn)的控制。開環(huán)控制意味著不需要關(guān)于(轉(zhuǎn)子)位置方面的反饋信息。這種控制避免了使用昂貴的傳感器以及象光學(xué)編碼器這樣的反饋設(shè)備,因為只需要跟蹤輸入的步進脈沖就可以知道你(轉(zhuǎn)子)的位置。