其间Ns表明电机的转速,f表明通入定子中交流电的频率,P表明电机旋转磁场磁极数(磁极浅显地说便是南北极)。
实际上,依照转子励磁(发生磁场)办法的不同,同步电机分为两种,即非励磁式和直流励磁式。
磁滞电机和磁阻电机(今后有时机再聊这种电机),还有永磁同步电机都归于非励磁同步电机。
而直流励磁同步电机,转子则有绕组,绕组通直流电,用来发生相似于永磁铁的磁场,以便和定子旋转磁场相互作用,发生旋转运动。咱们的视点来看几张图,了解一下永磁同步电机和直流励磁同步电机的结构。
永磁同步电机的结构:定子的中心结构是镶嵌在钢片中的绕组,转子的中心结构是刺进钢片中的磁铁。
永磁同步电机的结构:看左下方的简化图,定子的中心结构是绕组,转子的中心结构是永磁铁。
一个三相八极无刷同步电机(直流励磁同步电机)的实物图,及其内部绕组示意图(BL-WRSM=Brushless Wound Rotor Synchronous Motor,无刷绕线式转子同步电机)。
一种新式带环形绕组的直驱永磁同步电机(N-TWDDPMSM=Novel Direct-Drive Permanent Magnet Synchronous Motor With Toroidal Windings)。
,都是由固定的铁芯和环绕其上的绕组构成,定子绕组通入交流电,用来发生旋转的磁场。
永磁同步电机的转子首要由永磁体构成,用来发生安稳的磁场,这个磁场会跟从定子的旋转磁场而旋转。
而直流励磁同步电机的转子则没有永磁体,取而代之的是环绕在转子铁芯上的绕组,只不过这个绕组不通交流电,而是经过轴上的滑环接入直流电,用来发生固定磁极,这个磁极就等于永磁铁,它会跟着定子的旋转磁场而旋转。
直流励磁同步电机的示意图:转子经过滑环接入直流电。这种电机的结构和绕线式感应电机结构适当,不同之处在于感应电机转子闭组成回路,不通电,经过电磁感应原理,发生电流。
的结构,不同之处在于运用的驱动电流不同,前者用交流电驱动,后者用直流电驱动。
作业示意图:它和永磁同步电机结构相似,只不过无刷直流电机通直流电作业,同步电机通交流电作业。
。不同之处在于,直流励磁同步电机转子需求通直流电,用来发生安稳的磁场,而绕线式感应电机转子则不通电,仅仅是定子通电,发生旋转的磁场,旋转磁场在转子绕组中感应出电流,转子绕组构成磁极,和定子磁场相互作用,发生旋转运动。
直流励磁同步电机转子和绕线式(也叫滑环式)感应电机转子:结构太像了,几乎如出一辙。直流励磁同步电机转子经过滑环接入直流电,而感应电机转子,经过滑环及外部电子元件构成闭合回路。
三相同步电机的发动挺费事,由于其发生的旋转磁场速度很快,发动时,转子由于惯性,不能当即加快跟上磁场旋转,所以是转不起来的。
只有当转子的惯性矩和机械负载都十分较小时,它才能够在没有一点辅佐办法的情况下发动。
发动时,先用异步电机将同步电机带动到异步转速,再将同步电机接上三相交流电
外部原动机发动法示意图:左面电机表明小型感应电机,右边表明同步电机,仅仅是示意图,并不表明真的便是这样衔接。
发动时,让电源频率从零渐渐升高,旋转磁场转速也从零渐渐升高,带动转子缓慢加快,直到到达额外转速。
在转子上加上鼠笼或发动绕组,发动时励磁绕组不通电,这时适当于异步电机,待转速挨近磁场转速时,再接通励磁电源,就进入同步运转
异步发动转子示意图:Damper Wingding由铜杆构成,在两头衔接,构成闭合回路,能够像感应电机相同发生感应电流,用于发动同步电机。
过励同步电机具有抢先的功率因数,而且与感应电机并联运转,来提升了体系功率因数。
速度与负载无关,坚持安稳,这种有利于不管负载怎么改变,都要求安稳速度的工业机械。同步电机比感应电机具有更大的气隙,这使它们在运转时愈加安稳。
与感应电机比较,同步电机一般功率更高(超越90%),尤其是在低速情况下。
直流励磁同步电机需求通入直流电,耗费更多动力。一般,每千瓦输出的本钱要高于感应电机。
同步电机不能自发动,无法在负载下发动,由于其发动转矩为零,需求一些外部辅佐来发动和同步。同步电机除非调整输入电源频率,不然就没办法调整电机运转速度。
同步电机不能用于需求频频发动的运用中,假如电机过载,则可能会失掉同步并中止。
由于需求独自的励磁源,而且发动和操控需求辅佐设备,因而同步电机的运用并不像感应电机那么受欢迎。
与低本钱的三相感应电机比较,其运用本钱贵重,但是在某些工业运用中,仍是需求用同步电机。
同步电机依照运用类别能够分类为三类:功率因数校对,电压调理,恒速恒负载驱动器,前两者归于电子范畴的运用,咱们首要看看驱动运用。
由于同步电机比感应电机功率愈加高,一般用于低速,高功率负载,还有安稳速度的运用中。