1. 同步电动机百科
同步电机,和感应电机(即异步电机)一样是一种常用的交流电机。同步电机是电力系统的心脏,它是一种集旋转与静止、电磁变化与机械运动于一体,实现电能与机械能变换的元件,其动态性能十分复杂,而且其动态性能又对全电力系统的动态性能有极大影响。特点是:稳态运行时,转子的转速和电网频率之间有不变的关系n=ns=60f/p,其中f为电网频率,p为电机的极对数,ns称为同步转速。若电网的频率不变,则稳态时同步电机的转速恒为常数而与负载的大小无关。同步电机分为同步发电机和同步电动机。现代发电厂中的交流机以同步发电机为主。
中文名
同步电机
外文名
synchronous machine
分类
电励磁同步电机、永磁同步电机
运行方式
发电机、电动机、补偿机
类型
交流电机
学科
电力学
2. 同步电动机的结构
是同步电动机,同步电动机和异步电动机结构不同。
3. 同步电动机特点
简单来讲,可以这样理解:
1、异步电动机的同步转速是指加在电机输入端的交流电产生的旋转磁场的速度,这个速度就叫同步速度,计算公式是n=60f/P,f:交流电的频率,P:电机极对数,以国内电网50Hz为例,对于4极电机(2对极)的同步速度=60×50/2=1500RPM.
2、异步电动机的转子速度在理论空载下等于同步速度,但实际上不可能做到。两者之差为转差速度,这个值除以同步速度则得到转差率。负载越大,转子速度越小,转差率越大。实际应用中:电机铭牌上的速度为转子速度。
4. 同步电动机的定义
1,同步与异步的最大区别就在于看他门的转子速度是不是与定子旋转的磁场速度一致,如果转子的旋转速度与定子是一样的,那就叫同步电动机,如果不一致,就叫异步电动机。。。
2,当极对数一定时,电机的转速和频率之间有严格的关系,用电机专业术语说,就是同步。异步电机也叫感应电机,主要作为电动机使用,其工作时的转子转速总是小于同步电机。
:3所谓“同步”就是电枢(定子)绕组流过电流后,将在气隙中形成一旋转磁场,而该磁场的旋转方向及旋转速度均与转子转向,转速相同,故为同步。异步电机的话,其旋转磁场与转子存在相对转速,即产生转距。
5. 同步电动机的特点
优点
1)效率高:在转子上嵌入永磁材料后,在正常工作时转子与定子磁场同步运行,转子绕组无感生电流,不存在转子电阻和磁滞损耗,提高了电机效率。
2)功率因数高:永磁同步电机转子中无感应电流励磁,定子绕组呈现阻性负载,电机的功率因数近于 1,减小了定子电流,提高了电机的效率。同时功率因数的提高,提高了电网品质因数,减小了输变电线路的损耗,输变电容量也可降低,节省 了电网投资。
3)起动转矩大:在需要大起动转矩的设备(如油田抽油电机 )中,可以用较小容量 的永磁 电机替代较大容量的Y 系列电机。如果 37 kw 永磁同步电机代替45kW ~55 kW 的 Y 系列电机,较好地解决了“大马拉小车”的现象,节省了设备投入费用,提高了系统 的运行效能。
4)力能指 标好 :Y 系列 电机在 60%的负荷下工作时,效率下降 15%,功率因数下降 30%,力能指标下降40%;而永磁同步电机的效率和功率因数下降甚微,当电机只有 20%负荷时,其力能指标仍为满负荷的 80%以上。
5)温升低:转子绕组中不存在电阻损耗,定子绕组中几乎不存在无功电流,因而电机温升低。
6 )体积小,重量轻 ,耗材少:同容量 的永磁同步电机体积、重量、所用材料可以减小 30%左右。
7)可大气隙化,便于构成新型磁路。
8 )电枢反应小 ,抗过载能力强。
缺点:
永磁材料在受到振动、高温和过载电流作用时,其导磁性能可能会下降,或发生退磁现象,有可能降低永磁电动机的性能。另外,稀土式永磁同步电动机要用到稀土材料,制造成本不太稳定。
6. 同步电动机的组成
同步电机就是其转速与同步转速一致的电机(异步电机其转速与同步转速有一定的差值)。其主要用作发电机,也用于大型机械如轧钢机、压缩机、鼓风机、球磨机等的驱动电机。此外也用作电网的调相机调节电网无功功率。 同步电机的转子全部为线绕式,有电刷,集电环,结构复杂,制造成本高,转子的磁场靠外部供电来建立。异步电机的转子可以是线绕式,但绝大部分为鼠笼式,结构简单,转子磁场有定子磁场感应产生,转速比同步磁场的转速低,只有这样转子和定子的同步磁场之间才有相对移动,才能产生感应电流,进而建立磁场,在定转子磁场的相互作用下,实现转动。
7. 同步电动机用于哪里
励磁系统一般用于同步电机。励磁电机即发电装置和三相同步发电机相连的电机。励磁就是向发电机转子提供转子电源的装置根据直流电机励磁方式的不同,可分为他励磁,并励磁,串励磁,复励磁等方式,直流电机的转动过程中,励磁就是控制定子的电压使其产生的磁场变化,改变直流电机的转速。
按整流方式可分为旋转式励磁和静止式励磁两大类。其中旋转式励磁又包括直流交流和无刷励磁;静止式励磁包括电势源静止励磁机和复合电源静止励磁机。
8. 同步电动机定义
1、直流电机的定子是永磁或电磁体,外部直流电源通过转子电刷向转子通电并励磁,由于电刷的设计角度使得转子磁场总比定子磁场滞后,所以转子被驱动;
2、同步电机定子通过交流电源,形成旋转磁场;转子通过直流电源,形成固定的磁场,转子磁场被定子的旋转磁场带动而驱动;
工作原理区别:
1、同步电机和感应电机一样是一种常用的交流电机。特点是:稳态运行时,转子的转速和电网频率之间又不变得关系n=ns=60f/p,ns成为同步转速。若电网的频率不变,则稳态时同步电机的转速恒为常数而与负载的大小无关。
2、直流电动机用的是直流电源,定义输出或输入为直流电能的旋转电机,称为直流电机,它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机,将电能转换为机械能;作发电机运行时是直流发电机,将机械能转换为电能。
直流电动机一般做发电机使用,回馈电网。
9. 同步电动机的同步
同步电动机工作时,定子的三相绕组中通入三相对称电流,转子的励磁绕组通入直流电流。
在定子三相对称绕组中通入三相交变电流时,将在气隙中产生旋转磁场。
在转子励磁绕组中通入直流电流时,将产生极性恒定的静止磁场。
若转子磁场的磁极对数与定子磁场的磁极对数相等,转子磁场因受定子磁场磁拉力作用而随定子旋转磁场同步旋转,即转子以等同于旋转磁场的速度、方向旋转,这就是同步电动机的基本工作原理