同步電動機
![本页使用了标题或全文手工转换](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cd/Zh_conversion_icon_m.svg/35px-Zh_conversion_icon_m.svg.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/04/Single_phase_low_power_synchronous_clock_motor_with_removed_cover.jpg/220px-Single_phase_low_power_synchronous_clock_motor_with_removed_cover.jpg)
同步电动机是一種交流电动机,转子旋转速度与所提供交流電的角频率相同。原理是在轉子勵磁繞組中通以直流電流後電機內產生轉子磁場,從而使电动机轉子旋轉。
同步电动机的轉子主要為電磁鐵或永久磁鐵,使用永久磁鐵的稱為永磁同步电动机,若有電路提供轉子電源的,即屬於雙饋型電動機。同步電動機的定子所產生的旋轉磁場吸引轉子磁場的異極,使轉子隨著定子磁場旋转,在穩定狀態下,將以相同的速度旋转。
同步电动机的特點是轉速固定,不受電源電壓的影響。只要电动机的負載低於其最大轉矩,轉速也不會受負載的影響。因此小型的同步機可以應用在電子時鐘、工業用定時器,或是要求精確等速的系統如磁帶錄音機、伺服機構。由於這種特性,同步电动机只能通過使用變頻器調整电动机的電源頻率來進行調速。
無載的同步机即是同步调相机(Synchronous Condenser),其电流相位超前于电压,為一个電容性负载。因此,若一供电系统的負載為落後功率因數,可以使用無載的同步电动机来改进其功率因数,但此方法的運作成本十分高。現在,電力公司可使用静止无功补偿器(Static VAR Compensator)來提供無功功率。
类型
[编辑]电励磁式
[编辑]电励磁同步电机不能自动启动,所以在转子上还装有鼠笼式绕组而作为电动机启动之用,结构与异步电动机相似。电动机旋转之后,其速度慢慢增高到稍低于旋转磁场的转速,此时转子磁场线圈经由直流电来激励,使转子上面形成一定的磁极,这些磁极就企图跟踪定子上的旋转磁极,这样就增加电动机转子的速率直至与旋转磁场同步旋转为止。
永磁无刷
[编辑]永磁同步馬達(permanent-magnet synchronous motor,縮寫:PMSM)是指一種轉子用永久磁鐵代替繞線的同步馬達。
磁阻式
[编辑]磁阻馬達(Reluctance motor)可以再細分為同步磁阻馬達(Synchronous reluctance motors,縮寫:SynRM)和切換式磁阻馬達(Switched Reluctance Motor,縮寫:SRM)。
轉速
[编辑]或以角速度表達:
其中
- 是交流電流的頻率(Hz)
- 是磁極數量
- 是每對磁極數量()
穩定性極限
[编辑]电动机
[编辑]其中
- 是转矩
- 是转矩角
- 是最大转矩
這裡
如果負載增加,转矩角會增加。當转矩角達到90度,转矩達到最大值。如果負載再增加,電機將會失去同步状態。[1][2]
發電機
[编辑]如果是發電機,則變成
其中
- 是發電機與電網電壓的相差(若相差是零,即兩者電壓相同,沒有電流和功率輸出)
參考資料
[编辑]參見
[编辑]
|