同步電機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,今天結(jié)合圖文給大家講述一下同步電機(jī)工作原理(附視頻)。 一、電機(jī)分類電機(jī)種類比較多,在講述同步電機(jī)之前,先講講電機(jī)分類:
(圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò)) 二、同步電機(jī)簡(jiǎn)介同步電動(dòng)機(jī)是勵(lì)磁磁場(chǎng)與電樞的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的交流電動(dòng)機(jī)。 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(chǎng)的速度是一樣的,所以稱為同步電動(dòng)機(jī)。 同步電機(jī)和異步電機(jī)都是一種常用的交流電機(jī),定子繞組相同。與異步電動(dòng)機(jī)不同的是異步電動(dòng)機(jī)的速度取決于作用在其上的轉(zhuǎn)矩,同步電動(dòng)機(jī)具有恒速轉(zhuǎn)矩特性。
同步電機(jī)是高效率、高精度的電機(jī),具有比同類電機(jī)更高的效率(機(jī)電功率轉(zhuǎn)換比),它的效率在90 - 92%之間。 三、工作原理同步電動(dòng)的工作原理是:RMF(Rotating Magnetic Field)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用。
恒速特性是通過(guò)恒定磁場(chǎng)和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相互作用實(shí)現(xiàn)的。同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生恒定磁場(chǎng),定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
1.定子:旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)定子的勵(lì)磁線圈由三相交流電源激勵(lì)。這將產(chǎn)生一個(gè)以同步速度旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(RMF)。
2.轉(zhuǎn)子:恒定磁場(chǎng)轉(zhuǎn)子由直流電源勵(lì)磁,轉(zhuǎn)子線圈周圍由直流勵(lì)磁產(chǎn)生的磁場(chǎng)如下圖所示。
3.同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和電網(wǎng)頻率之間有不變的關(guān)系:n=60f/p。 其中f為電網(wǎng)頻率,p為電機(jī)的極對(duì)數(shù),n稱為同步轉(zhuǎn)速。若電網(wǎng)的頻率不變,則穩(wěn)態(tài)時(shí)同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速恒為常數(shù)而與負(fù)載的大小無(wú)關(guān)。 4.為什么同步電機(jī)不能自動(dòng)啟動(dòng)?如果轉(zhuǎn)子沒(méi)有初始轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)子的北極顯然會(huì)被RMF的南極所吸引,并開(kāi)始向同一方向移動(dòng)。但是由于轉(zhuǎn)子有一定的慣性,這個(gè)起動(dòng)速度會(huì)很低。到這個(gè)時(shí)候,RMF的南極將被北極取代。
5.同步電機(jī)自啟動(dòng):采用阻尼繞組
為了使同步電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng),通過(guò)巧妙地安裝了一個(gè)松鼠籠。它們也被稱為阻尼繞組。
在啟動(dòng)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)線圈不通電,所以有了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),電在鼠籠中被感應(yīng),轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),就像感應(yīng)電動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)一樣。當(dāng)轉(zhuǎn)子達(dá)到最大轉(zhuǎn)速時(shí),轉(zhuǎn)子勵(lì)磁線圈通電。
因此,如前所述,轉(zhuǎn)子的磁極與RMF的磁極相鎖,并開(kāi)始以同步速度旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子以同步速度旋轉(zhuǎn)時(shí),鼠籠與RMF之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為零。
6.同步電機(jī)不同步
同步電機(jī)只有在負(fù)載在電機(jī)能力范圍內(nèi)時(shí),才會(huì)不考慮負(fù)載而產(chǎn)生恒速。如果外部轉(zhuǎn)矩負(fù)荷大于電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩,則會(huì)失去同步而停止。
同時(shí),電源電壓和勵(lì)磁電壓過(guò)低是造成失同步的另一個(gè)原因。
7.同步電機(jī)原理視頻
四、其它1.同步電機(jī)與異步電機(jī)設(shè)計(jì)上的區(qū)別同步電機(jī)和異步電機(jī)最大的區(qū)別在于它們的轉(zhuǎn)子速度與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是否一致,電機(jī)的轉(zhuǎn)子速度與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相同,叫同步電機(jī),反之,則叫異步電機(jī)。 另外,同步電機(jī)與異步電機(jī)的定子繞組是相同的,區(qū)別在于電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子是短路的繞組,靠電磁感應(yīng)產(chǎn)生電流。而同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,有直流勵(lì)磁繞組,因此需要外加勵(lì)磁電源,通過(guò)滑環(huán)引入電流;因此同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜,造價(jià)、維修費(fèi)用也相對(duì)較高。
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