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更新时间：2023-10-26 04:00:00

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品牌:西门子

型号:模块

产地:德国

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详细介绍

(1)优点
    ①可以做得功率很大，Zui大可达到几千甚至几万千瓦。这是因为，在同样的输出功率时，高压电机的电流可比低压电机小很多（基本上是与电压成反比关系），例如500kW、4极电机的额定电流，额定电压为380V时为900A左右，而额定电压为10kV时只有30A左右。所以高压电机绕组可用较小的线径。由此，高压电机的定子铜损耗也会比低压电机少。对于较大功率的电机，使用低压电时，则因需要较粗的导线而需要很大面积的定子槽，使定子铁芯直径做得很大，电机整个体积也会很大。
    ②对于较大容量的电机，高压电机所用电源和配电设备比低压电机的总体投资少，并且线路损耗小，可节省一定的耗电量。特别是10kV的高压电机，可直接使用网络电源(我国提供给用户的高压电一般都是10kV)，这样在电源设备（主要是变压器）上的投资会更少，使用也较简便，故障率也会较少。
    (2)缺点
    ①绕组的成本相对较高（主要是由绝缘造成的），相关的绝缘材料成本也会较高。
    ②绝缘处理工艺较难，工时费用较多。
    ③对使用环境的要求比低压电机要严格很多。

(1)电动机的定义：将电能转化为机械能并产生机械运动的机械叫电动机。

(2)分类：从运行方式来分，有旋转电动机（含连续旋转、断续旋转和步进旋转三大类）、直线电动机、平面电动机等；从所用电源来分，有交流电动机（含单相和三相、同步和异步、工频和中频等多种分类）和直流电动机两大类；另外，还可从电压高低、结构形式、体积或功率大小、用途、适用环境等多方面进行分类。

　　同步电机与异步电机的Zui大区别就在于两者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，那就叫同步电机，如果不一致，就叫异步电动机，具体到性能参数以及应用，两者有很大的区别。
一、同步电机与异步电机转速上的区别
　　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电机。
　　同步电机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。
二、同步电机与异步电机结构与原理上的区别
　　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。
　　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。
三、同步电机与异步电机结构与特点上的区别
　　同步电机的优点：
　　1、转子无励磁绕组，所以无转子铜耗，因此效率较高；
　　2、高性能永磁材料提供励磁，给定功率小，体积可以减小；
　　3、转子转动惯量小，故动态性能好；
　　4、低效率时较大的功率和转矩输出。
　　同步电机缺点：
　　成本高，可靠性低，加工工艺复杂，机械强度差，电动车性能受环境影响大。
　　异步电机优点：
　　1、无永磁高温退磁问题，可以将峰值功率、额定功率、峰值功率工作时间延长。
　　2、电机特性受环境影响小；
　　3、自身就具有启动高转矩、高速转矩调整；
　　异步电机缺点：
　　转子磁场来自定子励磁，存在铜耗，能量转化率比永磁同步电机低。
四、同步电机与异步电机用途上区别
　　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功率因数；异步电机的功率因数不可调，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。
　　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，作为电动机时，现在大多选择异步电机。
五、同步电机与异步电机调速方式的区别
　　电机的转速主要有磁极对数、频率和转差率这三个因数有关，相关计算公式如下：

　　异步电机基本调速方法有五种：变磁极对数P、变频率f，变转差率S，改变定子电压、转子回路串接电阻。
　　同步电机基本调速方法主要有两种：变磁极对数P、变频率f。同步电机主要运用变频的调速方法。

异步电动机的主要结构是由定子和转子两部分组成，定、转子中间是空气隙。此外，还有端盖、轴承、机座等部件，图1是三相鼠笼式异步电动机的结构图。

工控知识堂｜异步电动机的工作原理与结构

图1　三相鼠笼式异步电动机的结构图

1．定子

定子是异步电动机固定不动的部分。由机座、定子铁芯和定子绕组组成。

机座是电动机的外壳，起着支撑电机的作用，通常用铸铁铸成。大机座也有用钢板拼焊起来的。

定子铁芯是电动机磁路的一部分，装在机座内部。它是一个中空圆柱体，外壁与机座配合，内壁开槽，槽内放定子绕组。为了减少铁芯中的损耗，定子铁芯用0．5mm厚的硅钢片叠成。

三相异步电机的定子绕组并不是都按星形接法联接，只有在大容量高电压时，才按星形接法联接。一般中、小容量低电压的异步电机，通常把三相绕组的六根线头引出来，在外面根据需要把它接成三角形或星形接法。这样，既可以使电机适用于两种不同等级的电源电压，例如星形接法用于380V电源；三角接法就可以用于220V电源上，又能满足起动的要求，即设计成在三角接法时，用于380V电源，起动时，改成星形接法，达到降压起动的目的。

定子绕组用绝缘的铜导线绕成，嵌在定子槽内，绕组与槽壁间用绝缘材料隔开。

2．气隙

异步电机的气隙比同容量直流电机的气隙要小得多，在中、小型异步电机中，一般为0．2～1．0mm。这是因为异步电机的励磁电流是由电网供给的，气隙大时，励磁电流也就大，从而降低了电机的功率因数。为了提高功率因数，应尽量把气隙做得小些。但是气隙过小时，将使装配困难，运行不可靠，高次谐波磁场增强，从而使附加损耗增加。

3．转子

电动机的转子是由转子铁芯、转子绕组和转轴组成的。转子铁芯也是磁路的一部分，一般由硅钢片叠成，铁芯固定在转轴上。

转子绕组如果是绕线式的，它可以联成星形或三角形。一般小容量的接成三角形；中、大容量的都接成星形。绕组的三根引出线接到三个集电环（集电环固定在转轴上），用一套电刷引出来，如图2所示。

这就可以把外接电阻连联到转子绕组回路里去。串电阻的目的是为了改善电动机的特性或者是为了调节转速。

鼠笼式转子绕组的结构与定子绕组大不相同，在转子铁芯上也有槽，各槽里都有一根导条。在铁芯的两端有两个瑞环，分别把所有导条伸出槽外的部分都联接起来，形成了短接的回路。如果拿掉转子铁芯，绕组的形状就像一个老鼠笼子，如图3（a）所示。导条的材料有用铜的，有用铝的。如果是用铜的，就是把事先做好的裸铜条插入转子铁芯槽中，再用铜环套在两端铜条的头上，并焊接在一起；如果是用铝做绕组时，是用熔化了的铝液直接浇铸在转子铁芯槽内，连同瑞环和风扇叶一次铸成，如图3（b）所示。

工控知识堂｜异步电动机的工作原理与结构