同步电机(异步电动机和同步电动机有什么区别？)

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1、异步电动机和同步电动机有什么区别？

很多刚接触电工的朋友都听过同步电机或者异步电机，但是好奇它们有什么区别？今天我就以三相电机为例，来分享一下我的个人理解，希望能对大家有所帮助。

不管的同步电机还是异步电机，它们都是由定子和转子两部分组成。顾名思义，定子就是电机内固定不动的部分，转子就是电机旋转部分。

电动机定子又分为定子铁心和定子绕组，转子同样也分为转子铁芯和转子绕组。比如下图就是电动机的定子铁心及定子绕组（线圈）。

电动机定子的主要作用：当定子线圈通入三相交流电以后，定子线圈会产生旋转磁场，磁场的旋转速度和电源的频率有关。

我们可以简单的理解成，当给定子线圈通入三相交流电以后，定子线圈会产生旋转磁场，就像有一个磁铁在定子铁芯内旋转一样。如果加快电源频率，那磁铁旋转速度也加快；反之，降低电源频率，磁铁旋转速度就会降低。所以我们就可以通过控制电源的频率，来达到调节电机定子磁场旋转速度。

假设给三相电机定子绕组通入三相交流电，此时如果在定子铁芯的内圆里放一个小钢珠。我们可以看到小钢珠会吸附在铁芯上，并跟着磁场旋转起来。

同步电机和异步电机它们的定子绕组都是一样的，主要区别在于转子。下面我们再来了解一下它们的基本原理。

假设把永磁铁做成电机转子，由于转子永磁铁和定子磁场互相吸引，所以转子永磁铁会跟着定子绕组的磁场一起旋转。如果定子铁芯磁场旋转越快，转子（电机）的速度也就越快。因为电机转速和磁场的转速一致，所以叫同步电动机。

由于永磁铁的磁场强度比较弱，所带的负荷比较轻，所以很多同步电机转子都采用电磁铁来替代用永磁铁，也就是把转子做成一个电磁铁。电磁铁的线圈称之为励磁绕组。

异步电动机按照转子结构分为两种形式，分别为鼠笼式异步电机和绕线式异步电动机。，这里就以最常用的鼠笼式异步电机为例。

鼠笼式异步电机的转子一般采用铸铝式转子，它的绕组是铜条或者铝条，绕组两端都焊接在一起，像一个老鼠笼子一样。

定子绕组通入三相交流电以后，定子旋转磁场会切割转子绕组，从而在绕组（铝条）上感应出电流。绕组（铝条）上有电流通过以后，在磁场中会受到电磁力的作用而加速旋转。

随着电机（转子）旋转速度越来越快，当转子速度=定子磁场速度时，两者保持相对静止。此时，旋转磁场和转子绕组没有相对运动（即没有切割转子绕组），转子就会失去电磁力而减速。当电机减速以后，旋转磁场和转子绕组又出现了相对运动，转子又会受到电磁力而加速旋转。

简单的讲，交流异步电机它是依靠旋转磁场和转子之间相对运动来获取旋转力的。当电机转速一旦达到磁场速度，就会失去旋转力而减速；减速以后又有相对运动，所以又会加速。所以电机一直处于加速、减速状态。因为电机转速和磁场转速不一致，所以叫异步电机。

同步电机转速与定子磁场转速同步，不论电机负载大小，只要不失步，电机转速就不会变化。只要调节电源频率就能达到精确调节电机转速，适用于精密调速场合。同步电机因为精度高、做工复杂、成本高、维修困难，应用不如异步电机广泛，多应用于大型发电机。

异步电动机的转速低于定子磁场转速，而且和负载大小有关，电机转速会随负载大小的变化而变化。异步电机因为结构简单、成本低、安装方便、结实耐用，所以得到了广泛的应用。在我国电动机械中，异步电机最少占八成以上。

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2、什么样的电机才是同步电机，为什么能同步？

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

3、什么叫同步电机什么叫异步电机？

同步电机：转子是旋转磁场，定子切割磁场，因而其频率与转子一致。 异步电机：

1. 定子是旋转磁场，转子转速若与定子旋转磁场保持一致，则相对静止，不能够切割磁力线，不会产生电流。

2. 若转子转速小于定子旋转磁场，此时转子落后于定子，定子切割转子磁场磁力线，产生能量。定子拖着转子转，是电动机。

3. 若转子转速大于定子旋转磁场，此时定子落后于转子。转子拖着定子转，是发电机。

4、同步电机和异步电机的优缺点，应用场合是什么？

1、同步电机

优点：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。

缺点：成本相比较与异步电机而言较高。

主要应用有三种，即作为发电机、电动机和补偿机。作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式。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。

2、异步电机

优点：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。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。

缺点：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。　　

应用：作电动机，其功率范围从几瓦到上万千瓦，是国民经济各行业和人们日常生活中应用最广泛的电动机，为多种机械设备和家用电器提供动力。例如机床、中小型轧钢设备、风机、水泵、轻工机械、冶金和矿山机械等，大都采用三相异步电动机（Asynchronous Motor）拖动；电风扇、洗衣机、电冰箱、空调器等家用电器中则广泛使用单相异步电动机。异步电机也可作为发电机，用于风力发电厂和小型水电站等。

其他电机及其主要用途：

1、伺服电动机

伺服电动机广泛应用于各种控制系统中，能将输入的电压信号转换为电机轴上的机械输出量，拖动被控制元件，从而达到控制目的。

伺服电动机有直流和交流之分，最早的伺服电动机是一般的直流电动机，在控制精度不高的情况下，才采用一般的直流电机做伺服电动机。直流伺服电动机从结构上讲，就是小功率的直流电动机，其励磁多采用电枢控制和磁场控制，但通常采用电枢控制。

2、步进电动机

步进电动机主要应用在数控机床制造领域，由于步进电动机不需要A/D转换，能够直接将数字脉冲信号转化成为角位移，所以一直被认为是最理想的数控机床执行元件。

除了在数控机床上的应用，步进电机也可以用在其他的机械上，比如作为自动送料机中的马达，作为通用的软盘驱动器的马达，也可以应用在打印机和绘图仪中。

3、力矩电动机

力矩电动机具有低转速和大力矩的特点。一般在纺织工业中经常使用交流力矩电动机，其工作原理和结构和单相异步电动机的相同。

4、开关磁阻电动机

开关磁阻电动机是一种新型调速电动机，结构极其简单且坚固，成本低，调速性能优异，是传统控制电动机强有力竞争者，具有强大的市场潜力。

5、无刷直流电动机

无刷直流电动机的机械特性和调节特性的线性度好，调速范围广，寿命长，维护方便噪声小，不存在因电刷而引起的一系列问题，所以这种电动机在控制系统中有很大的应用。

6、直流电动机

直流电动机具有调速性能好、起动容易、能够载重起动等优点，所以直流电动机的应用仍然很广泛，尤其在可控硅直流电源出现以后。

5、同步异步电机是什么意思？

三相交流异步电动机工作原理：三相对称绕组，通入三相对称交流电，将在空间产生旋转磁场，此磁场切割转子导体，将在转子中产生感应电动势及感应电流，并且转速低于同步速并与同步速方向相同旋转。用途：各种机床，水泵，通风机等。优点：结构简单，制造容易，运行可靠，维护方便，成本较低，效率较高。同步电动机工作原理：定子通入三相交流电，将在空间产生旋转磁场，转子通入直流电，将会产生恒定磁场，这是电动机没有转矩，转子不会旋转，靠原动机将转速升高到一定时，转子将追随定子旋转磁场的异性磁极同步旋转。用途：如大型鼓风机及排风机，泵压缩机球磨机等。优点：可以调节电网的功率因数。