同步電機和異步電機的定子繞組是相同的,主要區(qū)別在于轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)。同步電機的轉(zhuǎn)子上有直流勵磁繞組,所以需要外加勵磁電源,通過滑環(huán)引入電流;而異步電機的轉(zhuǎn)子是短路的繞組,靠電磁感應產(chǎn)生電流。相比之下,同步電機較復雜,造價高。
同步電機大多用在大型發(fā)電機的場合。而異步電機則幾乎全用在電動機場合。同步電機可以通過勵磁靈活調(diào)節(jié)輸入側(cè)的電壓和電流相位,即功率因數(shù);異步電機的功率因數(shù)不可調(diào),一般在0.75-0.85之間,因此在一些大的工廠,異步電機應用較多時,可附加一臺同步電機做調(diào)相機用,用來調(diào)節(jié)工廠與電網(wǎng)接口處的功率因數(shù)。但是,由于同步電機造價高,維護工作量大,現(xiàn)在一般都采用電容補償功率因數(shù)。
另外,一些早期采用晶閘管的變頻器,由于器件沒有自關斷能力,需要依靠負載換流,這時需要用到同步電機。
同步電機效率較異步電機稍高,在2000KW以上的電動機選型時,一般要考慮是否選用同步電機。但是,同步機因為有勵磁繞組和滑環(huán),需要操作工人有較高的水平來控制勵磁,另外,比起異步電機的免維護來,維護工作量較大;所以,現(xiàn)在2500KW以下的電動機,現(xiàn)在大多選擇異步電機。在功率較小時,效率的差別已經(jīng)變得微不足道了。
應用變頻器時,需要將電機和電網(wǎng)斷開,將變頻器接入。接入變頻器后,電網(wǎng)側(cè)的功率與電機無關,只與變頻器有關。因此,除非用戶原來已經(jīng)有同步電機,否則應該選用異步電機,因為變頻器和電機的造價都便宜。當然,如果選用早期的負載換流型變頻器,則電機必須選用同步電機,這是變頻器對電機的要求。
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