同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)區(qū)別

【專家解說】：同步電動(dòng)機(jī)（synchronous motor）是由直流供電的勵(lì)磁磁場與電樞的旋轉(zhuǎn)磁場相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的交流電動(dòng)機(jī)。
轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速相同的交流電機(jī)。其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與磁極對數(shù)p、電源頻率f之間滿足n=60f/p。轉(zhuǎn)速n決定于電源頻率f，故電源頻率一定時(shí)，轉(zhuǎn)速不變，且與負(fù)載無關(guān)。具有運(yùn)行穩(wěn)定性高和過載能力大等特點(diǎn)。常用于多機(jī)同步傳動(dòng)系統(tǒng)、精密調(diào)速穩(wěn)速系統(tǒng)和大型設(shè)備(如軋鋼機(jī))等。
同步電動(dòng)機(jī)是屬于交流電機(jī)，定子繞組與異步電動(dòng)機(jī)相同。它的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度與定子繞組所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的速度是一樣的，所以稱為同步電動(dòng)機(jī)。正由于這樣，同步電動(dòng)機(jī)的電流在相位上是超前于電壓的，即同步電動(dòng)機(jī)是一個(gè)容性負(fù)載。為此，在很多時(shí)候，同步電動(dòng)機(jī)是用以改進(jìn)供電系統(tǒng)的功率因數(shù)的。
作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的同步電機(jī)。由于同步電機(jī)可以通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流使它在超前功率因數(shù)下運(yùn)行，有利于改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，因此，大型設(shè)備，如大型鼓風(fēng)機(jī)、水泵、球磨機(jī)、壓縮機(jī)、軋鋼機(jī)等，常用同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。低速的大型設(shè)備采用同步電動(dòng)機(jī)時(shí)，這一優(yōu)點(diǎn)尤為突出。此外，同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速完全決定于電源頻率。頻率一定時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也就一定，它不隨負(fù)載而變。這一特點(diǎn)在某些傳動(dòng)系統(tǒng)，特別是多機(jī)同步傳動(dòng)系統(tǒng)和精密調(diào)速穩(wěn)速系統(tǒng)中具有重要意義。同步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性也比較高。同步電動(dòng)機(jī)一般是在過勵(lì)狀態(tài)下運(yùn)行，其過載能力比相應(yīng)的異步電動(dòng)機(jī)大。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，而同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩決定于電壓和電機(jī)勵(lì)磁電流所產(chǎn)生的內(nèi)電動(dòng)勢的乘積，即僅與電壓的一次方成比例。當(dāng)電網(wǎng)電壓突然下降到額定值的80%左右時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩往往下降為64%左右，并因帶不動(dòng)負(fù)載而停止運(yùn)轉(zhuǎn)；而同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩卻下降不多，還可以通過強(qiáng)行勵(lì)磁來保證電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，又稱“異步電動(dòng)機(jī)”，即轉(zhuǎn)子置于旋轉(zhuǎn)磁場中，在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，獲得一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，因而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子是可轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)體，通常多呈鼠籠狀。由電氣工程師尼古拉·特斯拉于1887年發(fā)明。
感應(yīng)電動(dòng)機(jī)又稱“異步電動(dòng)機(jī)”，即轉(zhuǎn)子置于旋轉(zhuǎn)磁場中，在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，獲得一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，因而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。
感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的外觀及內(nèi)部結(jié)構(gòu)
轉(zhuǎn)子是可轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)體，通常多呈鼠籠狀。定子是電動(dòng)機(jī)中不轉(zhuǎn)動(dòng)的部分，主要任務(wù)是產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場。旋轉(zhuǎn)磁場并不是用機(jī)械方法來實(shí)現(xiàn)。而是以交流電通于數(shù)對電磁鐵中，使其磁極性質(zhì)循環(huán)改變，故相當(dāng)于一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場。這種電動(dòng)機(jī)并不像直流電動(dòng)機(jī)有電刷或集電環(huán)，依據(jù)所用交流電的種類有單相電動(dòng)機(jī)和三相電動(dòng)機(jī)，單相電動(dòng)機(jī)用在如洗衣機(jī)，電風(fēng)扇等；三相電動(dòng)機(jī)則作為工廠的動(dòng)力設(shè)備
三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)方式有：能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)、再生制動(dòng)三種。
(1)能耗制動(dòng)時(shí)切斷電動(dòng)機(jī)的三相交流電源，將直流電送入定子繞組。在切斷交流電源的瞬間，由于慣性作用，電動(dòng)機(jī)仍按原來方向轉(zhuǎn)動(dòng)，這種方式的特點(diǎn)是制動(dòng)平穩(wěn)，但需直流電源、大功率電動(dòng)機(jī)，所需直流設(shè)備成本大，低速時(shí)制動(dòng)力小。
(2)反接制動(dòng)又分負(fù)載反接制動(dòng)和電源反接制動(dòng)兩種。
1)負(fù)載反接制動(dòng)又稱負(fù)載倒拉反接制動(dòng)。此轉(zhuǎn)矩使重物以穩(wěn)定的速度緩慢下降。這種制動(dòng)的特點(diǎn)是：電源不用反接，不需要專用的制動(dòng)設(shè)備，而且還可以調(diào)節(jié)制動(dòng)速度，但只適用于繞線型電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)子電路需串入大電阻，使轉(zhuǎn)差率大于1。
2)電源反接制動(dòng)當(dāng)電動(dòng)機(jī)需制動(dòng)時(shí)，只要任意對調(diào)兩相電源線，使旋轉(zhuǎn)磁場相反就能很快制動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等于零時(shí)，立即切斷電源。這種制動(dòng)的特點(diǎn)是：停車快，制動(dòng)力較強(qiáng)，無需制動(dòng)設(shè)備。但制動(dòng)時(shí)由于電流大，沖擊力也大，易使電動(dòng)機(jī)過熱，或損傷傳動(dòng)部分的零部件。
(3)再生制動(dòng)又稱回饋制動(dòng)，在重物的作用下(當(dāng)起重機(jī)電動(dòng)機(jī)下放重物)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高于旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速。這時(shí)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流，在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下產(chǎn)生反旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)矩，但電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，需用變速裝置減速。