1. 同步电动机的组成
三相交流永磁同步电机电机主要由定子,转子,轴承,轴承端盖,机座等组成
2. 同步电动机的结构分为
有三角接法和星型接法两种。
三角接法是三相绕组首尾相连,依次连接,启动力矩大;
星型接法是头与头或尾与尾连接起来,启动力矩小,可以降低启动电流和电压。
星三角启动方法是将定子绕组为三角形接法的电动机在启动时改成星型,待电动机启动后达到或接近额定转速时在将定子绕组通过星—三角降压启动装置切换成三角形从而达到降压和减小启动电流的作用。
3. 同步电动机作用
永磁电动机是一种同步电动机,其转子使用永磁体,定子产生电磁转矩来推动转子的磁场围绕轴心线进行旋转,定子和转子的磁场是同步的。国内电动汽车普遍采用的是永磁同步电机。
永磁同步电机,是因为和交流异步电机相比,它有以下优势:
1、效率高,更加省电。和三相异步电机相比,永磁同步电机不仅仅额定功率点的效率更高,而且其在整个调速范围内的平均效率也更高。永磁同步电机的励磁磁场由永磁体提供,转子不需要励磁电流,电机效率提高,与异步电机相比,任意转速点均节约电能,尤其在转速较低的时候这种优势尤其明显。简单地说,永磁同步电机更加省电,有助于提高电动汽车续驶里程。
2.启动转矩更大,噪音更小,温度升高更低。永磁同步电机一般也采用异步起动方式,由于永磁同步电机正常工作时转子绕组不起作用,在设计永磁电机时,可使转子绕组完全满足高起动转矩的要求,例如使起倍1.8倍上升到2.5倍,甚至更大。
3.体积小,重量轻,有利于车辆轻量化,减少电动汽车能耗。由于使用了高性能的永磁材料提供磁场,使得永磁电机的气隙磁场较感应电机大先增强,永磁电机的体积和重最较感应电机可以大大的缩小。例如11kW的异步电机重最为220kg,而永磁电机仅为92kg,相当于异步电机重量的45.8%。
4.电机结构简单灵活,可靠性强。
制造永磁同步电机所需要的钕铁硼永磁材料是稀土资源,对于稀土资源缺少或稀土工业不发达的国家而言,根本无从做起。我国拥有全球70%的稀土资源,钕铁硼磁性材料的总产量达到全球的80%,欧美车企的电动车若想用永磁同步电机需要考虑进口稀土的问题。所以,特斯拉等国外品牌不得不采用更为落后的交流异步电机,因为他们根本没那能力生产永磁同步电机,这也可以侧面反映出,我国电动汽车技术已在某些领域走在了世界前列,实现“弯道超车”并不是不可能。
4. 同步电动机的结构和工作原理
永磁同步电机的原理如下在电动机的定子绕组中通入三相电流,在通入电流后就会在电动机的定子绕组中形成旋转磁场,由于在转子上安装了永磁体,永磁体的磁极是固定的,根据磁极的同性相吸异性相斥的原理,在定子中产生的旋转磁场会带动转子进行旋转,最终达到转子的旋转速度与定子中产生的旋转磁极的转速相等,所以可以把永磁同步电机的起动过程看成是由异步启动阶段和牵入同步阶段组成的。
在异步启动的研究阶段中,电动机的转速是从零开始逐渐增大的,造成上诉的主要原因是其在异步转矩、永磁发电制动转矩、矩起的磁阻转矩和单轴转由转子磁路不对称而引等一系列的因素共同作用下而引起的,所以在这个过程中转速是振荡着上升的。
在起动过程中,质的转矩,只有异步转矩是驱动性电动机就是以这转矩来得以加速的,其他的转矩大部分以制动性质为主。
在电动机的速度由零增加到接近定子的磁场旋转转速时,在永磁体脉振转矩的影响下永磁同步电机的转速有可能会超过同步转速,而出现转速的超调现象。但经过一段时间的转速振荡后,最终在同步转矩的作用下而被牵入同步。
5. 同步电动机结构图
永磁同步电机y型的接法是将三相电源绕组或负载的一端都接在一起构成中性线,由于均衡的三相电的中性线中电流为零,故也叫零线:三相电源绕组或负载的另一端的引出线,分别为三相电的三个相线。
远程输电时,只使用三根相线,形成三相三线制。到达用户的电路,往往涉及220 V 和380 V 两种电压,需三根相线和一根零线,形成三相四线制。用户为避免漏电形成的触电事故,还要添加一根地线,这时就有三根相线,一根零线和一根地线,故也有三相五线制的说法。
6. 同步电动机百科
同步电机用于发电。
异步电机用在电动机上。
两者区别
1、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旋转磁场是否一致,电机的转子速度与定子旋转磁场相同,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。
2、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!
3、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。
扩展资料
分类
根据励磁方式不同,同步电机可以分为电励磁同步电机和永磁同步电机。
1、电励磁
它的转子做成显极式的,安装在磁极铁芯上面的磁场线圈是相互串联的,接成具有交替相反的极性,并有两根引线连接到装在轴上的两只滑环上面。
磁场线圈是由一只小型直流发电机或蓄电池来激励,在大多数同步电动机中,直流发电机是装在电动机轴上的,用以供应转子磁极线圈的励磁电流。由于这种同步电动机不能自动启动,所以在转子上还装有鼠笼式绕组而作为电动机启动之用。鼠笼绕组放在转子的周围,结构与异步电动机相似。
当在定子绕组通上三相交流电源时,电动机内就产生了一个旋转磁场,鼠笼绕组切割磁力线而产生感应电流,从而使电动机旋转起来。电动机旋转之后,其速度慢慢增高到稍低于旋转磁场的转速,此时转子磁场线圈经由直流电来激励,使转子上面形成一定的磁极,这些磁极就企图跟踪定子上的旋转磁极,这样就增加电动机转子的速率直至与旋转磁场同步旋转为止。
2、永磁
转子不励磁的同步电动机能够运用于单相电源上,也能运用于多相电源上。这种电动机中,有一种的定子绕组与分相电动机或多相电动机的定子相似,同时有一个鼠笼转子,而转子的表面切成平面。所以是属于显极转子,转子磁极是由一种磁化钢做成的,而且能够经常保持磁性。
鼠笼绕组是用来产生启动转矩的,而当电动机旋转到一定的转速时,转子显极就跟住定子线圈的电流频率而达到同步。显极的极性是由定子感应出来的,因此它的数目应和定子上极数相等,当电动机转到它应有的速度时,鼠笼绕组就失去了作用,维持旋转是靠着转子与磁极跟住定子磁极,使之同步。
7. 同步电动机的组成部分
永磁同步电机主要由定子、转子和端盖等部件构成,
8. 同步电动机的组成部件
由于同步电机可以通过调节励磁电流使它在超前功率因数下运行,有利于改善电网的功率因数,因此,大型设备,如大型鼓风机、水泵、球磨机、压缩机、轧钢机等,常用同步电动机驱动。同步电动机是属于交流电机,定子绕组与异步电动机相同。它的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是一样的,所以称为同步电动机。
9. 同步电动机结构
同步电动机的结构与同步发电机相同,其转子一般都采用凸极式结构。使用时,同步电动机的定子绕组中要通入三相交流电流,同时转子励磁绕组中通入直流电励磁。
定子三相绕组(也称电枢绕组)接至三相交流电源后,便有三相对称电流流过,并产生电枢旋转磁场。该磁场以同步速度n1= 60f1/p在气隙空间旋转,其方向决定于电流的相序。转子的励磁绕组接入直流电源后,就有直流电流流过,并产生大小和极性都不变的恒定磁场,极对数和电枢旋转磁场一样。根据同性磁极互相排斥、异性磁极互相吸引的原理,当转子磁极的S极与电枢旋转磁场的N极对齐(或转子的N极与旋转磁场的S极对齐)时,转子磁极将被电枢旋转磁场吸引而产生电磁吸引力,并进而产生电磁转矩,拖动转子跟着旋转磁场转动。因而转子的转速大小及方向和电枢旋转磁场的转速大小及方向相同,两者相对于定子“同步”旋转,故称为同步电动机。如果同步电动机轴上带有机械负载,则和异步电动机一样,电枢绕组从电网吸收电功率,通过气隙磁场传给转子,变为机械功率,带动生产机械做功。