同步同步电机及异步电机

一、同步电机和异步电机在设计上的不同：①同步与异步的最大区别就在于看他门的转子速度是不是与定子旋转的磁场速度一致，如果转子的旋转速度与定子是一样的，那就叫同步电动机，如果不一致，就叫异步电动机。

②当极对数一定时，电机的转速和频率之间有严格的关系，用电机专业术语说，就是同步。

异步电机也叫感应电机，主要作为电动机使用，其工作时的转子转速总是小于同步电机。

③所谓“同步”就是电枢（定子）绕组流过电流后，将在气隙中形成一旋转磁场，而该磁场的旋转方向及旋转速度均与转子转向，转速相同，故为同步。

异步电机的话，其旋转磁场与转子存在相对转速，即产生转距。

二、为什么会同步，为什么会不同步呢？同步电机和异步电机的定子绕组是相同的，主要区别在于转子的结构。

同步电机的转子上有直流励磁绕组，所以需要外加励磁电源，通过滑环引入电流；而异步电机的转子是短路的绕组，靠电磁感应产生电流。

相比之下，同步电机较复杂，造价高。

同步和异步电机均属交流动力电机，是靠50Hz交流电网供电而转动。

异步电机是定子送入交流电，产生旋转磁场，而转子受感应而产生磁场，这样两磁场作用，使得转子跟着定子的旋转磁场而转动。

其中转子比定子旋转磁场慢，有个转差，不同步所以称为异步机。

而同步电机定子与异步电机相同，但其转子是人为加入直流电形成不变磁场，这样转子就跟着定子旋转磁场一起转而同步，始称同步电机。

简单的说就是：异步电机的转子上没加直流励磁电流，同步电机的转子上加了一个直流励磁电流使转子的转速与定子与转子切割产生的磁场转速一致。

三、同步发电机转子为什么要通入直流励磁电流，而不通入交流励磁电流？按工频50HZ考虑，转子通入直流励磁电流，可在定子绕组中感应出50HZ电势。

转子通入交流励磁电流后，可分解为正向与反向两个旋转磁场，正向旋转磁场旋转速度与转子旋转速度迭加，在定子绕组中感应出100HZ电势；反向旋转磁场旋转速度与转子旋转速度抵消，与定子绕组相对静止，不产生电势，但定子磁通中出现直流分量，可能饱和。

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。

永磁同步电机和交流异步电机的工作原理永磁同步电机和交流异步电机是两种广泛应用于工业和家庭领域的电机。

它们的工作原理有所不同，各有优缺点。

本文将详细介绍这两种电机的工作原理，以便读者更好地了解它们的特性和应用场景。

一、永磁同步电机工作原理永磁同步电机是一种基于永磁体励磁的同步电机。

它主要由定子、转子和轴承等部分组成。

定子通常由硅钢片叠成，用来产生交流电场；转子则由永磁体构成，可在定子电场的作用下产生旋转力矩。

工作时，永磁同步电机首先通过电源将交流电输入定子，以产生旋转的磁场。

这个旋转磁场会与转子中的永磁体相互作用，产生旋转力矩。

这个力矩会使转子跟随定子磁场旋转，实现电机的转动。

二、交流异步电机工作原理交流异步电机是一种感应电机，其工作原理基于电磁感应定律。

它主要由定子、转子和气隙等部分组成。

定子由硅钢片叠成，用来产生旋转磁场；转子则由导条和端环组成，可在定子磁场的作用下产生感应电流。

工作时，交流异步电机首先通过电源将交流电输入定子，以产生旋转的磁场。

这个旋转磁场会与转子中的导条相互作用，产生感应电流。

这个电流会产生一个相反的磁场，与定子磁场相互作用，产生旋转力矩。

这个力矩会使转子跟随定子磁场旋转，实现电机的转动。

三、对比分析1.特点对比永磁同步电机具有效率高、体积小、重量轻、损耗小等优点，因此在节能方面具有显著优势。

同时，由于采用了永磁体励磁，它还具有宽广的调速范围和优异的动态性能。

然而，永磁同步电机的制造成本较高，且在高温、高湿等恶劣环境下容易出现退磁现象。

交流异步电机结构简单、坚固耐用、成本较低，因此在一些特定应用场景中具有不可替代的优势。

此外，交流异步电机还具有较好的耐高温、高湿等环境的能力。

然而，由于采用了感应原理，它的效率相对较低，体积和重量也较大。

2.应用场景对比永磁同步电机适用于需要高效率、小体积、轻重量和优动态性能的应用场景，如电动汽车、电梯、压缩机等。

此外，在风力发电、太阳能发电等新能源领域，永磁同步电机也有着广泛的应用。

异步电动机和同步电动机有什么区别
异步电动机和同步电动机的区别讲起来有点复杂，通俗易懂的来讲你可以理解成转速上的差异，异步电动机的转速跟随负荷变化而变化，而同步电动机的转速不会变。

下面就来详细的讲解差异，异步电动机：
我们可以看到三相异步电动机的铭牌上转速标定在2800r/min，而供电电源是50Hz（3000r/min)。

三相异步电动机的由两个部分组成三相定子绕组和转子，三相定子绕组：产生旋转磁场，转子：在旋转磁场的作用下产生感动电动势和感应电流。

定子中产生的旋转的磁场切割转子的线圈，在线圈中产生感应电动势形成感应电流，而电流在磁场中会产生洛伦兹力，洛伦兹力带动转子转动。

而转子的转动是永远跟不上定子磁场的转动的，因为如果转速一样的话定子的磁场无法切割转子的线圈，也就无法产生感应电流。

法拉第电磁感应定理：I=BLVsinθ，B、L、θ是定值，电流决定于定子磁场与转子之间的相对速度。

安培力：F=BIL，B为定值、L为定值、F取决于感应电流I。

所以只要电机带负荷转子转动的速度与定子磁场之间就会存在相对速度。

也就是所存在转速差。

下面讲讲同步电机：
同步电机和异步电动机存在的差别在于同步电动机有配套的励磁设备，也就是转子线圈的电流不是感应电流而是外部给出的直流电。

这种电机输出的功率决定于励磁电流I的大小F=BIL。

同步电机一般使用于调相机、大型特殊设备，在民用、工业中使用的比较少。

同步电机与异步电机的区别交流电动机要旋转需要2个条件：第一，存在一个主动旋转的磁场；第二，存在一个被这个主动旋转的磁场驱动的磁场。

一般来说，旋转磁场来自定子绕组，三相交流电源自然的形成了一个旋转磁场。

同步电机和异步电机的区别就在于转子磁场的来源。

同步电机需要一个励磁电源，或者永磁体，这样转子始终存在一个可以被定子提供的旋转磁场驱动的磁场。

只要制动转矩合理，最终转子的转速总能达到定子中旋转磁场的转速，也就是同步转速。

这样的电机，就是同步电机。

异步电机则比较简单。

转子的磁场来自定子绕组提供的旋转磁场切割转子中导体所产生的电流。

换一种说法，就是来自定子的旋转磁场切割转子导体的产生的感应电流产生了基于转子的第二个磁场，转子则由于两个磁场的相互作用而转动。

转子和旋转磁场的速度差越大，转子电流就越大，2个磁场的作用就越强烈。

随着转速的提高，转子电流越来越小，但是绝不能没有。

这就造成了，转子转速必须和同步转速有一定的差值，来维持旋转磁场切割转子导体。

以维持转子的持续转动。

这个转速的差，与同步转速的比值就是转差率。

异步电机转速永远达不到同步转速，所以叫异步电机。

简单的说：同步和异步电机均属交流动力电机,是靠50周交流电网供电而转动.异步电机是定子送入交流电,产生旋转磁场,而转子受感应而产生磁场,这样两磁场作用,使得转子跟着定子的旋转磁场而转动.其中转子比定子旋转磁场慢,有个转差,不同步所以称为异步机.而同步电机定子同异步电机,其转子是人为加入直流电形成不变磁场,这样转子就跟着定子旋转磁场一起转而同步,始称同步电机.异步电机简单,成本低.易于安装,使用和维护.所以受到广泛使用.缺点效率低,功率因数低对电网不利.而同步电机效率高是容性负载,可改善电网功率因数.多用工矿大型没备.同步发电机与异步发电机的区别一、同步发电机同步发电机作发电机运行的同步电机。

是一种最常用的交流发电机。

在现代电力工业中，它广泛用于水力发电、火力发电、核能发电以及柴油机发电。

同步电机和异步电机的主要区别是：同步电机能与其定子磁场旋转达到同步转速，异步电机转速达不到定子磁场的同步转速。

电机大致分成三种，同步机，异步机（以上两种多与电网相连），还有个直流电机。

下面对电机（同步机、异步机）原理性的知识进行形象的讲解。

同步机和异步机，这两个东西都是交流电机，利用了三相交流电的比较有意思的一个特性：简单的说如果把三个线圈像搅拌器（就是家里用来打鸡蛋的那种东西）那样布置，三个线圈相互不接触，分别加上ａｂｃ三相电压，于是产生三相电流，接着好玩的事情就发生了，线圈所围的空间内出现了与所加电压同频的旋转磁场（若要更深入的解释，就得说驻波的分解，叠加，比较麻烦）。

所以人们把线圈按照上述所说的办法，嵌进定子，于是转子所在的那个空间就产生了旋转的磁场。

有了这个磁场就好办了，我们就可以想象定子处有一个看不见的磁铁在转，此时如果转子是个磁铁的话，那么转子不就被带动起来了么，就是电动机了，反之如果转子带动那个看不见的磁铁，就成了发电机了（首先转子带动那个虚拟磁铁，转子肯定受个阻力矩吧，虚拟磁铁受个动力矩吧，注意！力是能量转换的中介（或者说是标志），虚拟磁铁毕竟是虚拟的，定子又不动，那么定子肯定地获得电动势喽。

如定子带负载的话，就会有电流，还是三相的，有电流就会有磁场，干扰转子产生的磁场，这个叫做电枢反应。

于是带上负载后定子处获得的电动势与空载时的不一样）。

在上面的原理指引下，把转子做成个电磁铁，外部单独用个电源给它电，那么这个电机就叫做同步机，之所以叫同步机是转子的磁性是独立产生的，于是转子能达到那个虚拟磁铁的转速。

转子磁性独立产生是个大好事，使得同步机调整很容易，比如说调无功功率。

后来人们发现转子不用电磁铁也行，把转子做成个装松鼠的笼子，由于虚拟磁铁的磁力线会切割鼠笼的笼棍，于是由伟大的右手定则，就会产生电流，仔细研究一下你会发现这个电流也是个三相的，于是与定子的产生磁场的原理类似，转子也产生个围绕他旋转的虚拟磁铁，再研究一下你会发现，定转子的虚拟磁铁在空间上转速一样。

同步和异步都是指电机的转速与电源频率的关系。

同步是指电机的转速与电源交流电的频率同步，与电机的负荷无关。

异步是指电机的转速与电源交流电的频率不同步，与电机的负荷有关。

他们的差别的原因是在于电机的结构。

为了使电机转子旋转，电机的定子产生旋转磁场，电机的转子也必须有磁场，使转子转起来。

如果电机的转子的磁场是通过外界向转子上的线圈供电而产生，转子将跟随定子的磁场转动，转速等于磁场旋转的速度，也就是同步。

如果电机的转子的磁场不是通过外界向转子上的线圈供电而产生，而是靠定子的旋转磁场感应转子的鼠笼状导体，从而产生电流和磁场，使转子转动，这时为了能使旋转磁场的磁力线切割转子的鼠笼状导体，从而产生电流，二者的转速必须有一个差，也就是转子的转速不等于磁场的转速，就是异步。

从结构上区分，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。

从应用上分，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。

1. 一、普通异步电动机都是按恒频恒压设计的，不可能完全适应变频调速的要求。

以下为变频器对电机的影响1、电动机的效率和温升的问题不论那种形式的变频器，在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流，使电动机在非正弦电压、电流下运行。

拒资料介绍，以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例，其低次谐波基本为零，剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为：2u+1（u为调制比）。

高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜（铝）耗、铁耗及附加损耗的增加，最为显著的是转子铜（铝）耗。

因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的，因此，高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后，便会产生很大的转子损耗。

除此之外，还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。

这些损耗都会使电动机额外发热，效率降低，输出功率减小，如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下，其温升一般要增加10%--20%。

直线异步电动机的结构主要包括定子、动子和直线运动的支撑轮三部分。

为了保证在行程范围内定子和动子之间具有良好的电磁场耦合，定子和动子的铁心长度不等。

定子可制成短定子和长定子两种形式。

由于长定子结构成本高、运行费用高，所以很少采用。

直线电动机与旋转磁场一样，定子铁心也是由硅钢片叠成，表面开有齿槽；槽中嵌有三相、两相或单相绕组；单相直线异步电动机可制成罩极式，也可通过电容移相。

直线异步电动机的动子有三种形式：(1)磁性动子动子是由导磁材料制成（钢板），既起磁路作用，又作为笼型动子起导电作用。

(2)非磁性动子，动子是由非磁性材料（铜）制成，主要起导电作用，这种形式电动机的气隙较大，励磁电流及损耗大。

(3)动子导磁材料表面覆盖一层导电材料，导磁材料只作为磁路导磁作用；覆盖导电材料作笼型绕组。

因磁性动子的直线异步电动机结构简单，动子不仅作为导磁、导电体，甚至可以作为结构部件，其应用前景广阔。

直线异步电动机的工作原理和旋转式异步电动机一样，定子绕组与交流电源相连接，通以多相交流电流后，则在气隙中产生一个平稳的行波磁场（当旋转磁场半径很大时，就成了直线运动的行波磁场）。

该磁场沿气隙作直线运动，同时，在动子导体中感应出电动势，并产生电流，这个电流与行波磁场相互作用产生异步推动力，使动子沿行波方向作直线运动。

若把直线异步电动机定子绕组中电源相序改变一下，则行波磁场移动方向也会反过来，根据这一原理，可使直线异步电动机作往复直线运动。

直线异步电动机主要用于功率较大场合的直线运动机构，如门自动开闭装置，起吊、传递和升降的机械设备，驱动车辆，尤其是用于高速和超速运输等。

由于牵引力或推动力可直接产生，不需要中间连动部分，没有摩擦，无噪声，无转子发热，不受离心力影响等问题。

因此，其应用将越来越广。

直线同步电动机由于性能优越，应用场合与直线异步电动机相同，有取代趋势。

直线步进电动机应用于数控绘图仪、记录仪、数控制图机、数控裁剪机、磁盘存储器、精密定位机构等设备中。

同步和异步电机的概念
同步和异步电机是两种常见的电动机类型，它们在工业和日常
生活中都有着广泛的应用。

它们的工作原理和性能特点有所不同，
因此在不同的应用场景中会有不同的选择。

同步电机是一种电动机，其转子的转速与所施加的电压频率成
正比。

这意味着同步电机的转子转速是固定的，通常用于需要精确
控制转速的应用，如工业生产线、风力发电机和某些家用电器。

同
步电机通常具有高效率和较低的维护要求，但其启动和控制较为复杂。

另一方面，异步电机的转子转速与所施加的电压频率不成正比，因此其转速是可变的。

这使得异步电机在启动和控制方面更加简单，因此在许多家用电器和工业设备中得到广泛应用。

然而，异步电机
的效率通常低于同步电机，并且在高负载下可能会出现效率下降的
情况。

在选择电机类型时，需要根据具体的应用需求和性能要求来进
行权衡。

同时，随着技术的不断进步，一些新型的混合同步异步电
机也开始出现，结合了两种电机的优点，为一些特殊应用提供了更
好的解决方案。

总的来说，同步电机和异步电机各自具有独特的特点和优势，可以根据具体的应用需求来选择合适的类型，以实现最佳的性能和效率。

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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。

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。

异步电动机的转速小于定子旋转磁场的转速，有个转差（转差与定子所产生的旋转磁场的转速的比值叫转差率），从而叫做异步电动机。

因其转子绕组电流是感应产生的，又称感应电动机。

异步电动机的同步转速，即旋转磁场的转速为：n=60f/p其中：n——异步电动机的同步转速；f——电源频率；p——磁极对数。

由上式可以看出，改变异步电动机的供电频率就可以改变其同步转速，从而实现调速运行，即变频调速。

异步电动机按照转子结构分为两种形式:有鼠笼式（鼠笼式异步电机）、绕线式异步电动机。

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。

同步电动机是由定子侧送入三相交流电，不同的只是在转子侧同时通一个直流电流，产生相对定子方向不变的磁场，这个磁场旋转的速度和由定子产生的旋转磁场的速度是相等的，所以称为同步电动机。

其转子转速n与磁极对数p、电源频率f之间满足n=60f/p。

转速n决定于电源频率f，故电源频率一定时，转速不变，且与负载无关。

具有运行稳定性高和过载能力大等特点。

过去的电力拖动中，很少采用同步电动机，同步电动机主要作为发电机使用，其主要原因是同步电动机不能在电网电压下自行起动，静止的转子磁极在旋转磁场的作用下，平均转矩为零。