繞線式三相異步電機和鼠籠式三相異步電機區(qū)別
鼠籠式三相異步
電動機和繞線式三相異步電機區(qū)別和
應(yīng)用
結(jié)構(gòu)的區(qū)別: 鼠籠繞組; 繞線繞組,有滑環(huán);
機械性能的區(qū)別: 結(jié)固; 高速不結(jié)固;
安全性的區(qū)別:安全; 電刷有火花,有火災(zāi)、爆炸危險;
機械特性的區(qū)別: 機械應(yīng)特性,即恒速;軟特性,可小范圍調(diào)速;
啟動性能:啟動電流大,轉(zhuǎn)矩小 啟動轉(zhuǎn)矩大,可以達到大轉(zhuǎn)矩,啟動電流??;
應(yīng)用: 適用恒速要求硬特性的場合;使用調(diào)速軟特性的場合,如起重機!
起動原理:減壓啟動;改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速起動;
繞線電機和鼠籠電機有什么區(qū)別?
三相
異步電動機由定子和轉(zhuǎn)子兩個基本部分組成
定子是電動機的固定部分,用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,主要由定子鐵芯、定子繞組和基 座等部件組成轉(zhuǎn)子是電動機的轉(zhuǎn)動部分,由轉(zhuǎn)子鐵芯. 轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸等部件組成.其作用是在旋轉(zhuǎn)磁場作用下獲得轉(zhuǎn)動力矩.轉(zhuǎn) 子按其結(jié)構(gòu)的不同分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子 .鼠籠式轉(zhuǎn)子: 轉(zhuǎn)子繞組由插入轉(zhuǎn)子槽中的多根導條和兩個環(huán)行的端環(huán)組成.若去掉轉(zhuǎn)子鐵心,整個繞組的外形像一個鼠籠,故稱籠型繞組. 中小型轉(zhuǎn)子一般采用鑄鋁方式。 對于100KW以上的電動機采用銅條和銅端環(huán)焊接而成 ,
鼠籠型異步電機轉(zhuǎn)子相數(shù)就是鼠籠轉(zhuǎn)子上的導條數(shù),每相匝數(shù)等于1/2匝.轉(zhuǎn)子繞組不用對地絕緣. 轉(zhuǎn)子極對數(shù)是靠定子繞組磁動勢異步而得的,因此它始終與定子繞組的極對數(shù)相等,與鼠籠轉(zhuǎn)子的導條數(shù)無關(guān).
鼠籠型異步電動機常用啟動方法
直接啟動、降壓啟動、變頻啟動、或
軟啟動器啟動 2.繞線式轉(zhuǎn)子:
繞線式轉(zhuǎn)子的繞組和定子繞組相似,中型電動機多采用雙層繞組,三相繞組連接成星形,三根端線連接到裝在轉(zhuǎn)軸上的三個銅(或鋼)滑環(huán)上,通過電刷與外電路相連接,繞線型異步電機轉(zhuǎn)子繞組的相數(shù)、極對數(shù)總是跟定子相同, 每相的匝數(shù)相對較多,感應(yīng)電勢較大,轉(zhuǎn)子繞組對地絕緣需絕緣. 繞線式異步電動機常用啟動方法:
繞線式異步電動機啟動時通常采用直接啟動、.轉(zhuǎn)子串電阻啟動、或者是采用頻敏變阻器啟動 可不要多此一舉用變頻啟動.或
軟啟動器啟動
區(qū)別: 鼠籠式和繞線式三相異步電動機是指三相異步時機的轉(zhuǎn)子的形式是繞線式的,或是鼠籠式的, 它們的啟動方式稍有不同,首先是它們都可以直接起動,其次是鼠籠式的異步電動機因為它的 轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)的原因,它必須要借助于外接設(shè)備(自藕
變壓器或接觸器)才能實現(xiàn)降壓起動,繞線式 的異步電動機除了可以借助外接設(shè)備實現(xiàn)降壓起動之外,還賴以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電流來實現(xiàn)降壓起動 (在轉(zhuǎn)子回程串聯(lián)有調(diào)
節(jié)電阻)。運行時的區(qū)別也是這樣的,其余的就都是一樣 .
2:啟動方式:
原始的降壓啟動方法都過時了,現(xiàn)在大部分是軟啟動器和
變頻器。 大功率電機如果啟動不瀕繁且不改變電機轉(zhuǎn)速,使用軟啟動器就行。
如果電機啟動頻繁而且還需要轉(zhuǎn)速改變,則使用變頻器。不過變頻器比軟啟動器貴很多。
1星-三角啟動器是一個較早的解決辦法。在啟動過程中,電網(wǎng)的相位接頭和中性接頭之間,電動 機定子繞組與啟動器進行星型連接,從而可以降低電動機
電壓,及至降低電流大約
一旦克服主慣量之后,電動機定子繞組在電網(wǎng)相位接頭之間的連接就呈三角形,
以獲得滿電壓和功率。然而,這種啟動器不能從根本上消除機械和電氣瞬變現(xiàn)象,只能使其稍微減弱, 使他們穿過時間軸上的兩個點——從隨后的星-三角切換至原點。
2另一個早期的解決辦法就是滑環(huán)電動機,該電動機由一個經(jīng)滑環(huán)與轉(zhuǎn)子電路連接的啟動變阻器啟動。采用這種方法,雖然電動機的扭矩仍能維持在足以啟動負荷的必要水平, 但啟動電流已經(jīng)降低了。
3頻率轉(zhuǎn)換器從技術(shù)來說要優(yōu)于上述兩種解決方法: 因為它可以在電動機從啟動到正常運行再到停機的 每一次運行循環(huán)中,對轉(zhuǎn)速、扭矩和功率等所有相對變量進行精確控制;另一個重要的優(yōu)點就是其控制 設(shè)備為靜態(tài),即沒有移動部件。其可靠性因而也提高了,維護工作量很小。 然而,頻率轉(zhuǎn)換器的缺點是前期投資成本相對過大,這一點限制了其在很多領(lǐng)域的應(yīng)用。
3軟啟動器于20世紀70年代末到80年代初投入市場,它與頻率轉(zhuǎn)換器相似,同樣以電子和可控硅為基礎(chǔ)。可以這樣說,它填補了星-三角啟動器和頻率轉(zhuǎn)換器在功能實用
性和價格之間的鴻溝。采用軟啟動器,可以控制電動機的電壓,使其在啟動過程中逐漸地升高,很自然地限制啟動電流。這就意味著電動機可以平穩(wěn)地啟動,機械和電應(yīng)力也降至小;
該
裝置還有一種附帶的功能,即可用來 “軟”停機。然而軟啟動器仍有一個缺陷,那就是不能長時間用于啟動扭矩要求很高的電動機驅(qū)動裝置上。這種局限性主要因為,軟啟動器實際上是靠將自身電壓斜坡式抬升至大值(而在停機過程中又逐漸下降至設(shè)定的關(guān)機水平)來完成工作。由于扭矩與電壓平方成正比,連接電動機不能從一開始就達到大扭矩,因此,軟啟動器更適合于水泵、風扇、傳送帶、電梯等輕型易啟動的設(shè)備。
ABB自從20世紀80年代初就開始研制生產(chǎn)軟啟動器,的PSS系列在許多方面進行了改進,適用于電流3~515A,電源電壓208~690V的電動機。具有集成化、易于安裝、設(shè)置方便、使用固態(tài)電路等特點首先說明一點,在不帶負荷和電源容量足夠大的情況下,任何電機都可以全壓啟動。
1.啟動方式區(qū)別:
鼠籠式電機是通過改變定子電壓實行減壓啟動, 常用方法星角轉(zhuǎn)換啟動,自耦減壓啟動等
繞線式電機是通過改變轉(zhuǎn)子電阻進行啟動,屬于全壓啟動,常用方法液阻啟動,頻敏啟動等
2.應(yīng)用及其場合通過原理闡述如下: 鼠籠式電機構(gòu)造簡單,應(yīng)用比較廣泛繞線式電機啟動轉(zhuǎn)矩相對較大,適用于對啟動轉(zhuǎn)矩要求比較大的機械設(shè)備(如果在啟動轉(zhuǎn)矩要求比較大的機械設(shè)備,如果適用鼠籠式電機提供動力,非但無法啟動,還可能會燒壞電機)鼠籠式轉(zhuǎn)子用銅條安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯槽內(nèi),兩端用端環(huán)焊接,形狀像鼠籠。中小型轉(zhuǎn)子一般采用鑄鋁方式。 繞線式轉(zhuǎn)子的繞組和定子繞組相似,三相繞組連接成星形,三根端線連接到裝在轉(zhuǎn)軸上的三個銅滑環(huán)上,通過一組電刷與外電路相連接。 由于鼠籠式電機結(jié)構(gòu)簡單、價格低,控制電機運行也相對簡單, 所以得到廣泛采用。 而繞線式電動機結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價格高,控制電機運行也相對復(fù)雜一些,其應(yīng)用相對要少一些 但繞線式電動機因為其啟動,運行的力矩較大,一般用在重載負荷中 定子是電動機的固定部分, 用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場, 主要由定子鐵 芯、定子繞組和基座等部件組成。 轉(zhuǎn)子是電動機的轉(zhuǎn)動部分,由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸等部件組成,其作用是在旋轉(zhuǎn)磁場作用下獲得轉(zhuǎn)動力矩。轉(zhuǎn)子按其結(jié)構(gòu)的不同分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子。
鼠籠式轉(zhuǎn)子用銅條安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯槽內(nèi),兩端用端環(huán)焊接,形狀像鼠籠。中小型轉(zhuǎn)子一般采用鑄鋁方式。
繞線式轉(zhuǎn)子的繞組和定子繞組相似,
三相繞組連接成星形,三根端線連接到裝在轉(zhuǎn)軸上的三個銅滑環(huán)上,通過一組電刷與外電 路相連接。
鼠籠式電機結(jié)構(gòu)簡單、價格低。繞線式電動機結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價格高。
鼠籠式轉(zhuǎn)子用銅條安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯槽內(nèi),兩端用端環(huán)焊接,形狀 像鼠籠。中小型轉(zhuǎn)子一般采用鑄鋁方式。
繞線式轉(zhuǎn)子的繞組和定子繞組相似,三相繞組連接成星形,三根端線連接到裝在轉(zhuǎn)軸上的三個銅滑環(huán)上,通過一組電刷與外電路相連接。
鼠籠式電機結(jié)構(gòu)簡單、價格低。繞線式電動機結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價格高。
個人實際中接觸到的基本上都是應(yīng)用較廣泛的鼠籠式三相異步電機,對繞線式異步電機,僅有一些了解,常用的啟動方式是,轉(zhuǎn) 子串電阻啟動,啟動轉(zhuǎn)矩與鼠籠式相比,輸出轉(zhuǎn)矩大。
鼠籠式電機啟動方式,常見的有全壓啟動、 星-三角啟動、軟啟動、變頻啟動 同步電機與異步電機的區(qū)別:同步電機和異步電機都可以歸為
交流電機的范疇
1>應(yīng)用上,同步電機一般用于發(fā)電,也用于比較精確的控制,異步電機一般造價低廉,用于要求不高的場合,也更加廣泛 2>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)用大型同步電動機可以提高運行效率。
3>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)電流產(chǎn)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。
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。
應(yīng)用上,同步電機一般用于發(fā)電,也用于比較精確的控制,異步電機一般造價低廉,用于要求不高的場合,也更加廣泛
異步電機與同步電機其實有一個很大的
工作原理上的區(qū)別:
同步電機的工作是靠“磁場總是沿著磁路短的方向上走”,以轉(zhuǎn)場失電機為例。在轉(zhuǎn)子上有了勵磁后,出現(xiàn)了N和S極;然后定子磁場旋轉(zhuǎn),其N,S極的相互變化,總是與轉(zhuǎn)子上的磁極一一對應(yīng)。所以形成了同步。更重要的是,定、轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)必須相同,否則電機是不能運轉(zhuǎn)的
而異步電動機是靠感應(yīng)來實現(xiàn)運動的。原理是,在定子繞組加三相電壓后,會形成旋轉(zhuǎn)磁場,轉(zhuǎn)子上的導條因切割磁力線,所以產(chǎn)生了電勢;又由于導條是連通的,所以就產(chǎn)生了電流。此時,我們就想到了初中時學的---“帶電導體在磁場中會產(chǎn)生運動”。所以,這樣的電動機才叫“感應(yīng)電機”。對于異步或感應(yīng)電機來講,其轉(zhuǎn)子的極數(shù)是自動感應(yīng)定子極數(shù)的。也可以講,轉(zhuǎn)子是沒有極數(shù)的。(以上是以電樞繞組在定子上做例的)。異步電機沒有轉(zhuǎn)樞/轉(zhuǎn)場之說
另外,對于轉(zhuǎn)子上無繞組,無永磁體,也無槽,而定子上有分布繞組的電機,應(yīng)該屬于感應(yīng)電機的一種。這種電機在小型或微型或特殊的大型電機上也常使用
1、作為壓縮機的驅(qū)動機,在運行時,是否也能向電網(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?
同步電機還可以接于電網(wǎng)作為同步補償機。這時電機不帶任何機械負載,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
2、使用的同步電動機是轉(zhuǎn)場式同步電機和轉(zhuǎn)樞式同步電機?
同步發(fā)電機和其它類型的旋轉(zhuǎn)電機一樣,由固定的定子和可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子兩大部分組成。一般分為轉(zhuǎn)場式同步電機和轉(zhuǎn)樞式同步電機。 除了轉(zhuǎn)場式同步電機外,還有轉(zhuǎn)樞式同步電機,其磁極安裝于定子上,而交流繞組分布于轉(zhuǎn)子表面的槽內(nèi),這種同步電機的轉(zhuǎn)子充當了電樞。同步電機與異步電機的區(qū)別
結(jié)構(gòu)
同步電機和異步電機的定子繞組是相同的,主要區(qū)別在于轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)。同步電機的轉(zhuǎn)子上有直流勵磁繞組,所以需要外加勵磁電源,通過滑環(huán)引入電流;而異步電機的轉(zhuǎn)子是短路的繞組,靠電磁感應(yīng)產(chǎn)生電流。相比之下,同步電機較復(fù)雜,造價高。
用途
同步電機大多用在大型發(fā)電機的場合。而異步電機則幾乎全用在電動機場合。同步電機可以通過勵磁靈活調(diào)節(jié)輸入側(cè)的電壓和電流相位,即功率因數(shù);異步電機的功率因數(shù)不可調(diào),一般在0.75-0.85之間,因此在一些大的工廠,異步電機應(yīng)用較多時,可附加一臺同步電機做調(diào)相機用,用來調(diào)節(jié)工廠與電網(wǎng)接口處的功率因數(shù)。但是,由于同步電機造價高,維護工作量大,現(xiàn)在一般都采用
電容補償功率因數(shù)。
另外,一些早期采用
晶閘管的變頻器,由于器件沒有自關(guān)斷能力,需要依靠負載換流,這時需要用到同步電機。
同步電機效率較異步電機稍高,在2000KW以上的電動機選型時,一般要考慮是否選用同步電機。但是,同步機因為有勵磁繞組和滑環(huán),需要操作工人有較高的水平來控制勵磁,另外,比起異步電機的免維護來,維護工作量較大;所以,現(xiàn)在2500KW以下的電動機,現(xiàn)在大多選擇異步電機。在功率較小時,效率的差別已經(jīng)變得微不足道了。
應(yīng)用變頻器時,需要將電機和電網(wǎng)斷開,將變頻器接入。接入變頻器后,電網(wǎng)側(cè)的功率與電機無關(guān),只與變頻器有關(guān)。因此,除非用戶原來已經(jīng)有同步電機,否則應(yīng)該選用異步電機,因為變頻器和電機的造價都便宜。當然,如果選用早期的負載換流型變頻器,則電機必須選用同步電機,這是變頻器對電機的要求。
簡單的說:同步和異步電機均屬交流動力電機,是靠50周交流電網(wǎng)供電而轉(zhuǎn)動.異步電機是定子送入交流電,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,而轉(zhuǎn)子受感應(yīng)而產(chǎn)生磁場,這樣兩磁場作用,使得轉(zhuǎn)子跟著定子的旋轉(zhuǎn)磁場而轉(zhuǎn)動.其中轉(zhuǎn)子比定子旋轉(zhuǎn)磁場慢,有個轉(zhuǎn)差,不同步所以稱為異步機.而同步電機定子同異步電機,其轉(zhuǎn)子是人為加入直流電形成不變磁場,這樣轉(zhuǎn)子就跟著定子旋轉(zhuǎn)磁場一起轉(zhuǎn)而同步,始稱同步電機.異步電機簡單,成本低.易于安裝,使用和維護.所以受到廣泛使用.缺點效率低,功率因數(shù)低對電網(wǎng)不利.而同步電機效率高是容性負載,可改善電網(wǎng)功率因數(shù).多用工礦大型沒備.
首先說明一點的是,異步電機只用于電動機,極少用作發(fā)電機,都是同步電機用來發(fā)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(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,轉(zhuǎn)速為n0,即同步轉(zhuǎn)速。不同的磁極對數(shù)p,在相同頻率f=50Hz的交流電作用下,會產(chǎn)生不同的n0,n0=60f/p。 工作原理如下:
對稱3相繞組通入對稱3相電流,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,磁場線切割轉(zhuǎn)子繞組,根據(jù)電磁感應(yīng)原理,轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生e和i,轉(zhuǎn)子繞組在磁場中受到電磁力的作用,即產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來,轉(zhuǎn)子輸出機械能量,帶動機械負載旋轉(zhuǎn)起來。
轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n<n0,所以稱為異步電機。s=(n0-n)/n0,稱為轉(zhuǎn)差率,是異步電(動)機的對重要的一個參數(shù)。sN為額定轉(zhuǎn)差率。 下面再說說同步電機:
同步電機作發(fā)電機運行時,轉(zhuǎn)子繞組工作時加直流勵磁,由外部機械力帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,n0的方向與轉(zhuǎn)矩T方向相反,定子中感應(yīng)電動勢(電磁感應(yīng)原理),然后輸出電壓。
同步電機作電動機運行時,轉(zhuǎn)子繞組工作時加直流勵磁,定子通3相交流電,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,帶動轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動。
補充說明:
發(fā)電機的形式很多,但其工作原理都基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。因此,其構(gòu)造的一般原則是:用適當?shù)膶Т藕蛯щ姴牧蠘?gòu)成互相進行電磁感應(yīng)的磁路和電路,以產(chǎn)生電磁功率,達到能量轉(zhuǎn)換的目的。 發(fā)電機的分類可歸納如下: 發(fā)電機 直流發(fā)電機 交流發(fā)電機 同步發(fā)電機 異步發(fā)電機(很少采用)
交流發(fā)電機還可分為單相發(fā)電機與三相發(fā)電機。
同步電機和異步電機區(qū)別:
1,同步與異步的大區(qū)別就在于看他門的轉(zhuǎn)子速度是不是與定子旋轉(zhuǎn)的磁場速度一致,如果轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與定子是一樣的,那就叫同步電動機,如果不一致,就叫異步電動機。。。
2,當極對數(shù)一定時,電機的轉(zhuǎn)速和頻率之間有嚴格的關(guān)系,用電機專業(yè)術(shù)語說,就是同步。異步電機也叫感應(yīng)電機,主要作為電動機使用,其工作時的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是小于同步電機。
3,所謂“同步”就是電樞(定子)繞組流過電流后,將在氣隙中形成一旋轉(zhuǎn)磁場,而該磁場的旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)速度均與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向,轉(zhuǎn)速相同,故為同步。
異步電機的話,其旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子存在相對轉(zhuǎn)速,即產(chǎn)生轉(zhuǎn)距。
至于為什么異步電動機和同步電動機會有這樣的區(qū)別,我來總結(jié)一下,根本的原因其實就是定子有沒有加勵磁,不加勵磁為異步,應(yīng)為只有產(chǎn)生相對運動了,才會有切割磁感線的作用(或者說是磁通變化),才會產(chǎn)生電磁感應(yīng)力(即安培力)。而加了勵磁,定子就可以看作一塊磁鐵,有固定的NS極,會隨著旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)動,所以稱同步電機