同步电机和异步电机的区别

Question

如题所述

Answer 1

同步机和异步机，都是交流电机，利用了三相交流的一个有趣的特点:简单来说，如果三个线圈像搅拌器一样排列(家里用来打鸡蛋的那种)，三个线圈互不接触，分别施加ABC三相电压，这样就产生了三相电流，然后就发生了有趣的事情。在线圈围成的空间出现一个与外加电压频率相同的旋转磁场(因此为了更深入的解释，人们按照上述方法将线圈嵌入定子，然后在转子所在的空间产生旋转磁场。
有了这个磁场，就好办了。我们可以想象有一块看不见的磁铁在定子处旋转。这时，如果转子是磁铁，那么转子就会被移动，也就是电机。反之，如果转子带动了看不见的磁铁，就变成了发电机(首先是转子带动了虚磁铁，所以转子必然受到一个阻力矩，虚磁铁受到一个功率矩。立正！它是力能转换的中介(或标志)。毕竟虚磁铁是虚的，定子不动，所以定子肯定得到电动势。如果定子有负载，就会有电流或三相。有电流就会有磁场，磁场会干扰转子产生的磁场。这叫做电枢反应。因此，在有负载的定子处获得的电动势不同于无负载时获得的电动势)。
在上述原理的指导下，如果把转子做成电磁铁，由单独的电源对外供电，那么这种电机就叫同步机。之所以叫同步机，是因为转子的磁性是独立产生的，所以转子可以达到那个虚拟磁铁的转速。转子独立发电是好事，方便同步机调节，比如无功功率。
后来发现，不用电磁铁也可以把转子做成鼠笼。因为虚磁铁的磁力线会切割鼠笼的笼条，伟大的右手统治着它，然后会产生电流。仔细研究，你会发现这个电流也是三相的。因此，与定子产生磁场的原理类似，转子也产生一个围绕它旋转的虚拟磁体。再深入研究，你会发现，定子和转子的虚磁铁在空间是同速旋转的。所以鼠笼的作用和电磁铁类似，但是鼠笼的电流是它和定子虚磁铁相对运动引起的，所以鼠笼的虚磁铁不是独立的，鼠笼的转速总是比定子虚磁铁慢，达不到同步速度(否则就没有相对运动，没有电流，也没有鼠笼的磁场)。
在分析中，同步电机具有独立于转子的磁场，就像电路中的有功负载一样。异步电机，因为转子中的一切都是由定子产生的，所以相当于一个无源负载。当然，在设计上，同步电机更加复杂。

Answer 2

异步电机(感应电机)的工作原理是通过定子的旋转磁场在转子中产生感应电流,产生电磁转矩,转子中并不直接产生磁场.因此,转子的转速一定是小于同步速的(没有这个差值,即转差率,就没有转子感应电流),也因此叫做异步电机.
而同步电机转子本身产生固定方向的磁场(用永磁铁或直流电流产生),定子旋转磁场"拖着"转子磁场(转子)转动,因此转子的转速一定等于同步速,也因此叫做同步电机.
作为电动机时,大部分是用异步机;发电机都是同步机。
同步电机和异步电机的区别
三相交流电通过一定结构的绕组时,要产生旋转磁场.在旋转磁场的作用下,转子随旋转磁场旋转.如果转子的转速同旋转磁场的转速完全一致,就是同步电机;如果转子的转速小于磁场转速,也就是说两者不同步,就是异步电机.异步电机结构简单,应用广泛.同步电机要求转子有固定的磁极(永磁或电磁),如交流发电机和同步交流电动机.
电机的转速（定子转速）小于旋转磁场的转速，从而叫为异步电机。它和感应电机基本上是相同的。s=(ns-n)/ns。s为转差率，

ns为磁场转速，n为转子转速。

基本原理：(1)当三相异步电机接入三相交流电源时，三相定子绕组流过三相对称电流产生的三相磁动势（定子旋转磁动势）并产生旋转磁场。
(2)该旋转磁场与转子导体有相对切割运动,根据电磁感应原理,转子导体产生感应电动势并产生感应电流。
（3）根据电磁力定律，载流的转子导体在磁场中受到电磁力作用，形成电磁转矩，驱动转子旋转，当电动机轴上带机械负载时，便向外输出机械能。
特点:
优点：结构简单，制造方便，价格便宜，运行方便。
缺点：功率因数滞后，轻载功率因数低，调速性能稍差。
主要做电动机用，一般不做发电机！
异步电机是一种交流电机，其负载时的转速与所接电网的频率之比不是恒定关系。异步电机包括感应电机、双馈异步电机和交流换向器电机。感应电机应用最广，在不致引起误解或混淆的情况下，一般可称感应电机为异步电机。

普通异步电机的定子绕组接交流电网，转子绕组不需与其他电源连接。因此，它具有结构简单，制造、使用和维护方便，运行可靠以及质量较小，成本较低等优点。异步电机有较高的运行效率和较好的工作特性，从空载到满载范围内接近恒速运行，能满足大多数工农业生产机械的传动要求。异步电机还便于派生成各种防护型式，以适应不同环境条件的需要。异步电机运行时，必须从电网吸取无功励磁功率，使电网的功率因数变坏。因此，对驱动球磨机、压缩机等大功率、低转速的机械设备，常采用同步电机。由于异步电机的转速与其旋转磁场转速有一定的转差关系，其调速性能较差(交流换向器电动机除外)。对要求较宽广和平滑调速范围的交通运输机械、轧机、大型机床、印染及造纸机械等，采用直流电机较经济、方便。但随着大功率电子器件及交流调速系统的发展，目前适用于宽调速的异步电机的调速性能及经济性已可与直流电机的相媲美。
同步电机和感应电机一样是一种常用的交流电机。特点是：稳态运行时，转子的转速和电网频率之间有不变的关系n=ns=60f/p，ns称为同步转速。若电网的频率不变，则稳态时同步电机的转速恒为常数而与负载的大小无关。

同步电机分为同步发电机和同步电动机。现代发电厂中的交流机以同步电机为主。

工作原理

◆主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。

◆ 载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。

◆ 切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。

◆ 交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三 相 对称交变电势。通过引出线，即可提供交流电源。

◆ 交变性与对称性：由于旋转磁场极性相间，使得感应电势的极性交变；由于电枢绕组的对称性，保证了感应电势的三相对称性。

运行方式

◆同步电机的主要运行方式有三种，即作为发电机、电动机和补偿机运行。 作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式，作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节，在不要求调速的场合，应用大型同步电动机可以提高运行效率。近年来，小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。 同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载，靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率，以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。

同步发电机和其它类型的旋转电机一样，由固定的定子和可旋转的转子两大部分组成。一般分为转场式同步电机和转枢式同步电机。
最常用的是转场式同步发电机,其定子铁心的内圆均匀散布着定子槽，槽内嵌放着按规律排列的三相对称绕组。这种同步电机的定子又称为电枢，定子铁心和绕组又称为电枢铁心和电枢绕组。
转子铁心上装有制成必定形状的成对磁极，磁极上绕有励磁绕组，通以直流电流时，将会在电机的气隙中形成极性相间的散布磁场，称为励磁磁场(也称主磁场、转子磁场)。
原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。本回答被提问者采纳

Answer 3

同步电机与异步电机设计上的区别
同步电机和异步电机最大的区别在于它们的转子速度与定子速度是否一致，电机的转子速度与定子速度相同，叫同步电机，反之，则叫异步电机。
另外，同步电机与异步电机的定子绕组是相同的，区别在于电机的转子结构。异步电机的转子是短路的绕组，靠电磁感应产生电流。而同步电机的转子结构相对复杂，有直流励磁绕组，因此需要外加励磁电源，通过滑环引入电流；因此同步电机的结构相对比较复杂，造价、维修费用也相对较高。

同步电机与异步电机无功方面的区别
相对于异步电机只能吸收无功，同步电机可以发出无功，也可以吸收无功！

同步电机与异步电机在功能、用途上的区别
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。
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。
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。本回答被网友采纳

Answer 4

同步电机的转子转速等于定子旋转磁场的转速，异步电机的转子转速略低于定子旋转磁场的转速，其差额称转差率，正因为不同步才称异步。

Answer 5

转子转速与旋转场一样就是同步电机，不一样就是异步电机。