一、同步电机和异步电机的启动
1.辅助电动机启动法:借助一台与待启动电机同磁极对数的异步电动机带动启动。
2.异步启动法(常采用):先不给同步电动机励磁电流,同步电动机以异步方式运行,待电动机转速接近同步是加入励磁电流牵入同步状态。(即有两个阶段 :异步启动和牵入同步)
3.变频启动法:先在转子中加入励磁电流,利用变频器逐步提高定子两端的电源频率,使转子磁极在开始启动时就与旋转磁场建立起稳定的磁拉力,从而同步启动。 (另外,同步机停车,采用电力制动,最方便就是采用能耗制动)
二、同步电动机的异步起动过程
同步振荡:当发电机输入或输出功率变化时,功角δ将随之变化,但由于机组转动部分的惯性,δ不能立即达到新的稳态值,需要经过若干次在新的δ值附近振荡之后,才能稳定在新的δ下运行。这一过程即同步振荡,亦即发电机仍保持在同步运行状态下的振荡。 异步振荡:发电机因某种原因受到较大的扰动,其功角δ在0-360°之间周期性地变化,发电机与电网失去同步运行的状态。在异步振荡时,发电机一会工作在发电机状态,一会工作在电动机状态。
三、同步电动机的异步启动
1. 工作原理不同:同步电动机的转速与电网的频率同步,即转速固定,当电网频率变化时,转速也跟着变化;而异步电动机则是根据转矩需求来调整转速,转速与电网频率无关。
2. 启动方式不同:同步电动机通常需要外部启动设备,在启动时需要与电网同步;而异步电动机则可以采用直接启动、变压器启动等多种启动方式。
3. 效率不同:同等条件下,同步电动机的效率一般比异步电动机高。
4. 运行稳定性不同:同步电动机具有较好的稳定性,可以在高负载条件下稳定工作,而异步电动机在高负载条件下可能会出现运行不稳定的情况。
5. 使用领域不同:同步电动机通常用于大功率、恒转速的场合,如电力发电、电力传输等领域;而异步电动机则广泛应用于各种机械设备中。
四、同步电动机和异步电动机的启动方法
1.主要是电机转子不同:
永磁同步电机的转子表贴永磁磁钢,直接形成转子磁场,无需励磁;而异步电机转子一般为铜条或铸铝鼠笼式结构,需通过定子励磁感应产生转子磁场。
由于异步电机转子笼条中有很大的感应电流,会形成较大的铜损发热,使转子与主轴温度最高可达200℃左右。主轴受热变形较大,轴向稳定性差,导致表面加工精度低;而永磁同步电机转子无感应电流,转子发热小,主轴轴向稳定性好,因而表面加工精度高。
由于永磁同步电机无需励磁电流,功率因数接近1,几乎全部定子电流用于输出转矩,因此工作效率较高;而异步电机需要很大的励磁电流分量,导致电机损耗增大,效率降低。一般功率因数0.3~0.85。所以,同等功率等级下,永磁同步电机比异步电机节能。
永磁同步电机具有极佳的转矩硬特性,在负载波动情况下具有较高的转速稳定性,可保证刀具或砂轮匀速转动,因此加工零件的表面质量高。
高速异步电主轴为满足功率指标,一般额定转速偏高,导致额定转矩偏小,因此在较大的低速范围内带负载能力很差。如果在相同功率下,选择较低的额定转速,则需要较大的额定转矩输出,电机体积则大幅度增加。
永磁同步电主轴在额定转速以下,严格遵循恒转矩规律,同等转矩输出下比异步电机体积可缩小30%。但永磁同步电机最高转速受反电动势过高限制,比异步电机要小一些。
同规格永磁同步电机与异步电机在相同环境(同温、同负载)下的能耗比?
由于功率因数高,无需励磁电流,永磁同步电机至少可节能15%以上。特殊工况下,节能比例更高。
五、同步电动机异步启动存在的问题
负载过大,电源电压不稳,线路接触不良都会出现这种情况。相交流绕组提供。 同步电动机的启动方式有两种:一种是辅助电动机启动法,只在一些老设备上看到过,现在 似乎不用了。
另一种是异步启动法,就是利用同步电机转子上的异步电机笼形启动绕组启动。 即异步启动(至0.95n),同步运转。由此可见 同步电动机反转只调定子电源线相序是对的。 大家可以分析一下转子上的直流励磁绕组的电流方向改变对同步电动机的运转方向的影响。
同步电动机反转只调定子电源线相序,对头!掉转子的直流电源线不会反转!
六、同步电动机的异步启动过程
最大区别
同步电机和异步电机在于有无滑差(磁场转速和转子速度的差)。
同步电机转速与电磁转速同步,而异步电动机的转速则低于电磁转速,同步电机不论负载大小,只要不失步,转速就不会变化,异步电动机的转速时刻跟随负载大小的变化而变化。
结构区别
同步电机的精度高、但造工复杂、造价高、维修相对困难,而异步电机虽然反应慢,但易于安装、使用,同时价格便宜。所以同步电动机没有异步电机应用广泛。
使用场合区别
同步电机多应用于大型发电机,而异步电机几乎应用在电动机场合。
拓展
1、在拆卸前,要用压缩空气吹净电机表面灰尘,并将表面污垢擦拭干净。
2、选择电机解体的工作地点,清理现场环境。
3、熟悉电机结构特点和检修技术要求。
4、准备好解体所需工具(包括专用工具)和设备。
5、为了进一步了解电机运行中的缺陷,有条件时可在拆卸前做一次检查试验。为此,将电机带上负载试转,详细检查电机各部分温度、声音、振动等情况,并测试电压、电流、转速等,然后再断开负载,单独做一次空载检查试验,测出空载电流和空载损耗,做好记录。