同步电动机的应用(同步电动机作用)

1. 同步电动机作用

异步电机转动,是依靠旋转磁场与转子之间的速度差来产生定子绕组被动切割磁感线,从而产生旋转力矩的.而同步电动机无需两者存在速度差,因而转子速度能上升到与旋转磁场同速,即同步了

也可以这样想，同步电机的电枢磁场是由外部电源提供的，这看作是一块磁铁，旋转磁场看作一块旋转的磁铁，旋转磁铁转动带着电枢一起转动，而异步电机转子没有外部电源提供能量产生磁场，但在旋转起来后，由于被动切割磁场，金属条产生感应电流，电流周围也是有磁场的，这也可以看作是一块磁铁，但依赖于两者速度差，因而永远不会同步，除非外力作用

2. 什么同步电动机

1888年南斯拉夫出生的美国发明家特斯拉发明了交流电动机。它是根据电磁感应原理制成，又称感应电动机，这种电动机结构简单，使用交流电，无需整流，无火花，因此被广泛应用于工业的家庭电器中，交流电动机通常用三相交流供电。

3. 同步电动机作用在转子上的电磁转矩性质为

电磁转矩是

　　电磁转矩是指电动机的转矩。也就是电磁所产生的转矩。

　　电磁力矩是电流产生的磁场对带电导体（包括线圈类。直导线类）所产生的应力效应。比喻吸力和斥力。配电部分当然有机会发生电磁力矩损坏设备的。比喻母线短路所产生的电磁力足可以扭曲母线和震碎瓷并

　　电磁转矩应该分两部分来看待，一是电磁力，二是转矩。首先电磁力是由于磁场中有电流流过而产生的；而转矩指的是一个力相对于旋转点所产生的转动力矩。因此，电磁转矩就是指由电磁力所产生的转动力矩，就是电磁转矩。这是电动机的动力来源。电动机内部就是靠相应的电与磁之间作用而使得电机旋转

　电磁转矩是什么？

　　电磁转矩是电动机旋转磁场各极磁通与转子电流相互作用而在转子上形成的旋转力矩。是电动机将电能转换成机械能最重要的物理量之一，至今仍是阻尼分析与控制的理论基础。

　　当电枢绕组中有电枢电流流过时，通电的电枢绕组在磁场中将受到电磁力，该力与电机电枢铁心半径之积称为电磁转矩。

　　电磁转矩是电机的一个重要指标，电磁转矩的准确计算也会影响一台电机的性能。最常用的两种方法就是麦克斯韦应力张量法和磁通法。这两种方法都基于有限元计算，有限元分析软件功能比较强大，可以通过节点磁位很容易计算电磁转矩。

　　直流发电机和直流电动机的电磁转矩在性质上的介绍：

　　1、电动机和发电机的电磁转矩都是由电枢电流在磁场中受到电磁力产生的；

　　2、电动机的电磁转矩方向与转动方向相同，它是驱动力矩，电动机通过它将电能转换为机械能；

　　3、发电机的电磁转矩方向与转动方向相反，它是制动力矩，发电机通过它将机械能转换为电能。

　　同步发电机电磁转矩与磁场的强度和绕组里的电流大小有关。磁场越强，电磁转矩越大；电流越大，电磁转矩也越大。

4. 同步电动机的特性

同步电动机的原理 同步电机作发电机运行时，转子绕组工作时加直流励磁，由外部机械力带动转子转动，n0的方向与转矩T方向相反，定子中感应电动势（电磁感应原理），然后输出电压。

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。同步电动机的优点：

1、 功率因数超前，一般额定功率因数为0.9，有利于改善电网的功率因数，增加电网容量。

2、 运行稳定性高，当电网电压突然下降到额定值的80%时，其励磁系统一般能自动调节实行强行励磁，保证电动机的运行稳定。

3、 过载能力比相应的异步电动机大。

4、 运行效率高，尤其是低速同步电动机。

5. 同步电动机作用在转子上的电磁转矩性质为( )

交流异步电动机的电磁转矩是：力矩与电压的平方成正比，这是最关键的，其他的就是铜铁损以及相对运动零部件摩擦力等损耗。电磁转矩是电动机旋转磁场各极磁通与转子电流相互作用而在转子上形成的旋转力矩。是电动机将电能转换成机械能最重要的物理量之一。

当电枢绕组中有电流流过时，通电的电枢绕组在磁场中将受到电磁力作用，该力与电机电枢铁芯半径之积称为电磁转矩。

6. 同步电动机的作用

永磁同步电动机以 永磁体提供励磁（励磁：电机工作所依靠的磁场），无电刷，不需要励磁电流，提高电机的效率和功率密度！

永磁同步电动机一般由：定子，转子，端盖等部件组成。

定子绕组，围绕着 定子铁芯进行环绕，通过控制定子绕组的输入电流的频率，可以控制磁场旋转频率，进而控制转速。

永磁同步电机工作方式分为两种：一种是 通过 变频调速器控制电机达到同步，一种是通过异步起动方式来达到同步。

永磁同步电动机不能直接通三相交流的起动，因转子惯量大，磁场旋转太快，静止的转子根本无法跟随磁场启动旋转。

永磁同步电动机的电源采用变频调速器提供，启动时变频器输出频率从0开始连续上升到工作频率，电机转速则跟随变频器输出频率同步上升，改变变频器输出频率即可改变电机转速，是一种很好的变频调速电动机。

永磁同步电动机的启动和运行是由定子绕组、转子鼠笼绕组和永磁体这三者产生的磁场的相互作用而形成。

在不需要调速的场合直接用三相交流电供电的方法是在永磁转子上加装笼型绕组。

静止时，给定子绕组通入三相交流电，产生定子旋转磁场；定子旋转磁场 相当于 转子旋转，在笼型绕组内产生感应电流，形成转子旋转磁场。这两个磁场相互作用，产生转矩，使转子由静止开始转动

在刚开始转动的时候，转子旋转磁场的转速与定子旋转磁场的转速不等，这样会产生交变转矩。

当转子旋转磁场几乎与定子旋转磁场同步时，转子绕组不产生感应电流，转子上只有永磁体产生磁场，产生驱动转矩！

所以，转子绕组来实现一个启动，启动完成后，转子绕组不再起作用，由永磁体和定子绕组的磁场相互作用，产生力矩。

7. 同步电机的作用

1)效率高：在转子上嵌入永磁材料后，在正常工作时转子与定子磁场同步运行，转子绕组无感生电流，不存在转子电阻和磁滞损耗，提高了电机效率。

2)功率因数高：永磁同步电机转子中无感应电流励磁，定子绕组呈现阻性负载，电机的功率因数近于 1，减小了定子电流，提高了电机的效率。同时功率因数的提高，提高了电网品质因数，减小了输变电线路的损耗，输变电容量也可降低，节省 了电网投资。

3)起动转矩大：在需要大起动转矩的设备(如油田抽油电机 )中，可以用较小容量 的永磁 电机替代较大容量的Y 系列电机。如果 37 kw 永磁同步电机代替45kW ～55 kW 的 Y 系列电机，较好地解决了“大马拉小车”的现象，节省了设备投入费用，提高了系统 的运行效能。

4)力能指 标好 ：Y 系列 电机在 60％的负荷下工作时，效率下降 15％，功率因数下降 30％，力能指标下降40％；而永磁同步电机的效率和功率因数下降甚微，当电机只有 20％负荷时，其力能指标仍为满负荷的 80％以上。

5)温升低：转子绕组中不存在电阻损耗，定子绕组中几乎不存在无功电流，因而电机温升低。

6 )体积小，重量轻 ，耗材少：同容量 的永磁同步电机体积、重量、所用材料可以减小 30％左右。

7)可大气隙化，便于构成新型磁路。

8 )电枢反应小 ，抗过载能力强。

缺点：

永磁材料在受到振动、高温和过载电流作用时，其导磁性能可能会下降，或发生退磁现象，有可能降低永磁电动机的性能。另外，稀土式永磁同步电动机要用到稀土材料，制造成本不太稳定。

8. 同步电动机用于哪里

相同步电动机和三相异步电动机的区别：

1、结构不同。同步电机的转子有绕组，有电刷向转子供电，而异步电机的转子无绕组，也无电刷。

2、原理不同。同步和异步都是指电机的转速与电源频率的关系。同步电机的转速与电源交流电的频率同步。异步电机的转速与电源交流电的频率不同步。

3、应用不同。在应用方面，同步电机用于对转速要求严格的场合，价格也很贵。而异步电机普遍使用在一般场合，价格低廉。

9. 同步电动机作用在转子上的电磁转

三相异步电动机原理

当向三项定子绕组中通过入对称的三项交流电时，就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以n1转速旋转，转子导体开始时是静止的，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）。由于导子导体两端被短路环短接，在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用（力的方向用左手定则判定）。电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子 沿着旋转磁场方向旋转。

通过上述分析可以总结出电动机工作原理为：当电动机的三项定子绕组（各相差120度电角度），通入三项交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。

10. 同步电动机作用有哪些

同步轮应用于各行各业设备，起到关健的传动作用，同步轮和同步带能不能很好的啮合，能不能平稳的传动，都会影响到传动的效率及皮带的寿命。

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