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。
用途:
同步电机大多用在大型发电机的场合。而异步电机则几乎全用在电动机场合。同步电机可以通过励磁灵活调节输入侧的电压和电流相位,即功率因数;异步电机的功率因数不可调,一般在0.75-0.85之间,因此在一些大的工厂,异步电机应用较多时,可附加一台同步电机做调相机用,用来调节工厂与电网接口处的功率因数。但是,由于同步电机造价高,维护工作量大,现在一般都采用电容补偿功率因数。另外,一些早期采用晶闸管的变频器,由于器件没有自关断能力,需要依靠负载换流,这时需要用到同步电机。同步电机效率较异步电机稍高,在2000KW以上的电动机选型时,一般要考虑是否选用同步电机。但是,同步机因为有励磁绕组和滑环,需要操作工人有较高的水平来控制励磁,另外,比起异步电机的免维护来,维护工作量较大;所以,现在2500KW以下的电动机,现在大多选择异步电机。在功率较小时,效率的差别已经变得微不足道了。
在应用变频器时:
应用变频器时,需要将电机和电网断开,将变频器接入。接入变频器后,电网侧的功率与电机无关,只与变频器有关。因此,除非用户原来已经有同步电机,否则应该选用异步电机,因为变频器和电机的造价都便宜。当然,如果选用早期的负载换流型变频器,则电机必须选用同步电机,这是变频器对电机的要求。
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。
步进电机是通过控制脉冲的个数控制转动角度的,一个脉冲对应一个步距角。
设备需要:供电电源(所需电压由驱动器参数给出),一个脉冲发生器(现在多半是用板块),一个步进电机,一个驱动器(驱动器设定步距角角度,如设定步距角为0.45°,这时,给一个脉冲,电机走0.45°)。
工作流程:步进电机工作一般需要两个脉冲:信号脉冲和方向脉冲。
信号脉冲:电脑控制脉冲发生卡(或者直接买脉冲发生器),选择合适的脉冲频率和个数,传输给驱动器,驱动器控制步进电机,一个脉冲对应一个步距角。
方向脉冲:其电机转动方向由方向脉冲的高低电平控制(也可由脉冲发生卡实现)。
伺服电机是通过控制脉冲时间的长短控制转动角度的。
设备:供电电源,一个开关(继电器开关或继电器板卡),一个伺服电机。
工作流程:其实就是一个电源连接开关,再连接伺服电机。
当开关闭合,伺服电机两端接高电平,就开始工作。开关断开,伺服电机停止工作。
伺服电机的转速与电源电压大小有关。例如一个伺服电机12V时120n/min,那么开关闭合10s钟,就转20转;而它在24V时也许能达到240n/min,这时开关闭合10s,电机转40转。
其电机的转动方向由电机电源方向实现,更换电源的正负级,就能改变电机转动方向。
二者相比:
步进电机:如果需要的扭矩比步进电机的堵转扭矩小很多,那么,步进电机一般不会出现丢步现象,方便控制。
伺服电机:低端伺服电机转速不精确。但是高端伺服电机(国外进口的)转速还是很精确的,并且其最大转速相比同尺寸同价位的步进电机,能更高一些。