直流电动机与交流电动机的比较

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直流电机与交流电机的区别

直流电机与交流电机的区别

直流电机与交流电机的区别电动机的作用是将电能转换为机械能。

电动机分为交流电动机和直流电动机两大类。

(一) 交流电动机及其控制交流电动机分为异步电动机和同步电动机两类。

异步电动机按照定子相数的不同分为单项异步电动机、两相异步电动机和三相异步电动机。

三相异步电动机结构简单,运行可靠,成本低廉等优点,广泛应用于工农业生产中。

1. 三相异步电动机的基本结构三相异步电动机的构造也分为两部分:定子与转子。

(1)定子:定子是电动机固定部分,作用是用来产生旋转磁场。

它主要由定子铁心、定子绕组和机座组成。

(2)转子:转子是重点掌握的部分,转子有两种,鼠笼式与绕线式。

掌握他们各自的特点与区别。

鼠笼式用于中小功率(100K以下)的电动机,他的结构简单,工作可靠,使用维护方便。

绕线式可以改善启动性能和调节转速,定子与转子之间的气隙大小,会影响电动机的性能,一般气隙厚度为之间。

掌握定子绕组的接线方法。

2. 三相异步电动机的工作原理掌握公式n1=60f/P、S=(n1-n)/n1、n=(1-S)60f/P,同时明白它们的意义(很重要),要能够灵活运用这些公式,进行计算。

同时记住:通常电动机在额定负载下的转差率SN约为。

书上的例题要重点掌握。

3. 三相异步电动机铭牌上的数据(1)型号:掌握书上的例子。

(2)额定值:一般了解,掌握额定频率和额定转速,我国的频率为50赫兹。

(3)连接方法:有Y型和角型。

(4)绝缘等级和温升:掌握允许温升的定义。

(5)工作方式:一般了解。

4. 三相异步电动机的机械特性掌握额定转矩、最大转矩与启动转矩的关系。

书上的公式要掌握并能灵活运用进行计算。

同时记住以下内容:(1)在等速转动时,电动机的转矩必须和阻转矩相平衡。

(2)当负载转矩增大时,最初瞬间电动机的转矩T(3)一般三相异步电动机的过载系数是.(4)电动机刚启动时n=0,s=1.5. 三相异步电动机的起动(1)直接起动启动时转差率为1,转子中感应电动势很大,转子电流也很大。

直流电动机与交流电动机的比较

直流电动机与交流电动机的比较

直流电动机与交流电动机的比较摘要:经济的发展在提升人们生活质量的同时,资源消耗量也在升高,人们的需求量以及对资源的要求也在发生着改变。

电力,作为新时代应用范围最广,同时也是人们日常生活中接触最多的资源。

目前,电力应用在各种电器设备上主要有两种电力类型,分别是直流电与交流电,对应产生的两种类型的电动机也分为直流电动机与交流电动机,无论是在日常生活中还是工程施工环节,这两种电动机都较为常见。

本文简述了电动机的定义,并就直流电动机与交流电动机的差异做出了具体分析。

关键词:直流电动机;交流电动机;定义与差异在我们的日常生活中,经常会见到电动机,其也是各类电气设备中最为常见的电子元件,是决定物质生活是否优秀的重要基础。

电动机的应用就是将电能转化为机械能,根据不同需求电动机可以在不同的领域中发挥其独有的作用,对于人们的生产生活有着重要作用。

电动机需求的电能主要有两种类型,直流电与交流电,对应的也可以分为直流电动机与交流电动机,应用效果虽然相同但无论是使用过程还是对应的实际需求都有着较大差异。

为此,应在充分了解两种电动机的应用原理以及定义后,强化对电动机使用信息的了解,为电动机的后续发展打下坚实的基础。

一、电动机定义分析电动机属于一种电磁设备,不仅能够将电能与机械能互相转换,同时也能够将输入的电压或电流转化为转轴角速度,电流信号在转化过程中可以将其作为角位移的输出元件。

也正是由于电动机的诸多应用特点使得其在生活中被广泛应用,并且始终随着时代的发展在不断发展。

另外,为了满足各行各业对电动机的需求,电动机也分为多个类型并且对应着不同的功能。

无论是工业用途还是商业用途,都在逐步发展以开发出更多的功能,同时也是保证社会稳定发展的重要技术基础之一。

电源性质的不同使得电动机在应用环节上分为直流电动机与交流电动机,由于电动机的使用特点与特性,二者工作原理以及在各个地方的应用性能也有着较多的相似之处,但从整体来看,在实际应用的过程中不同类型电动机的使用依旧存在着较多的差异,这也是电动机功能效果表现不同的主要原因。

交流电机和直流电机的主要区别

交流电机和直流电机的主要区别

交流电机和直流电机的主要区别The manuscript was revised on the evening of 20211、说说交流与直流电机的主要区别:无刷直流电机,定子是旋转磁场,拖着转子磁场转动;交流同步电机,也是定子旋转磁场拖着转子磁场转动;那么从原理看,无刷直流电机、交流同步电机有什么不同它们的不同是,旋转磁场旋转的原因不同:(1)交流同步电机,定子磁场转动的原因是彼此落后120度的三相对称交流电,定子磁场的转动是交流电的变化快慢;(2)直流电机,是直流电源不变的恒定电压,与线圈连接实际位置的改变形成的,而且与线圈连接实际位置的改变是转子转动的快慢;这样,它们的调速方法就不同:(1)交流同步电机,定子磁场转动的原因是彼此落后120度的三相对称交流电,定子磁场的转动是交流电的变化快慢;只要改变交流电变化的快慢,就能改变电机的转速,即变频调速;(2)直流电机,是直流电源不变的恒定电压,与线圈连接实际位置的改变形成的,而且与线圈连接实际位置的改变只与转子转动的快慢相关;只要改变转子的转速就可以调速,而转子的转速与电压成正比,改变电压就可改变转速,即调压调速;所以,直流电机、异步电机调速的方法不同,是结构的问题,是转动原理的问题;*2、直流电机与异步电机的根本区别在于直流电源与线圈的位置关系靠转子转动改变,只有用与转子转动相关的信号改变直流电源与线圈的位置关系,是实现调速的核心问题;有人会说,交流调速是调速,直流调速也是调速,谁调速都一样。

答曰:不一样,直流调速不改变电机的负载性质,而交流调速改变了负载的性质;也就是说,频率不同时,交流电机的感抗大小不同。

电压不同时,直流电机的电阻大小不变;有人会说,那有什么关系?关系很大,交流调速,变频,负载性质随之改变,是一个极不稳定的系统。

直流调速,负载性质不变,是一个非常稳定的系统;有人会说,那又有什么关系?关系很大,交流调速,由于不稳定,很难实现精细调速。

直流无刷电机与交流无刷电机比较

直流无刷电机与交流无刷电机比较

直流无刷电机与交流无刷电机比较
直流无刷电机和交流无刷电机各有其优势和劣势。

直流无刷电机的优势主要包括:
1.效率高,这是因为直流电机的磁场利用率更高;
2.调速性能好,通过电子控制器可以实现无级调速,调速精度高,稳定性好;
3.加速性能好,因为直流无刷电机具有较低的转动惯量,可以在短时间内达到较高的转速;
4.对环境友好,不产生电磁干扰,不会对周围电子设备产生干扰;
5.体积小、重量轻、出力大;
6.耐颠簸震动,噪音低,震动小,运转平滑,寿命长。

直流无刷电机的劣势主要包括:
1.成本相对较高,特别是使用了稀土永磁体的情况下;
2.有限的恒功率范围,大的恒功率范围对获得高的车辆效率是至关重要的,但永磁无刷直流电动机不可能获得大于基速两倍的最高转速;
3.在电机制造过程中,由于大型稀土永磁体可以吸引飞散的金属物体,可能会有一定的危险性。

交流无刷电机的优势主要包括:
1.结构简单、维护简单、成本低;
2.可以适用于各种恶劣环境和气候条件;
3.交流电机启动电流较小,启动转矩大,过载能力强;
4.噪音低,震动小。

交流无刷电机的劣势主要包括:
1.调速性能相对较差,需要使用变频器等设备进行调速;
2.控制精度较低,响应速度较慢;
3.需要定期维护和更换电刷和机械部件。

总体来说,直流无刷电机在调速性能、加速性能和对环境友好等方面具有优势,但成本相对较高。

而交流无刷电机在成本、适用性和维护方面具有优势,但在调速性能和精度控制方面稍逊一筹。

在实际应用中,需要根据具体的应用场景和需求来选择适合的电机类型。

直流电机与交流电机的对比

直流电机与交流电机的对比

(一)直流电机驱动方式直流驱动作为一种比较便宜的驱动方式很早以前就已居电动设备上广泛应用。

然而,直流系统本身在性能、维修等方面存在一些固有的缺陷。

20世纪90年代前的电动车辆几乎是直流电机驱动的。

直流电机本身效率低,体积和质量大,换向器和碳刷限制了它转速的提高,最高转速为6000-8000r/min。

其工作原理是:直流电流经碳刷输送到换向器,并传到转子。

这各方式有两个明显的缺陷:第一,所有的电枢电流必湏经由碳刷来输送,电机的性能取决于碳刷的物理尺寸及磨损情况,而且这也会限制电机制动性能的发挥。

另外,碳刷容易损坏,必湏定期(半年至一年)更换,否则会极大地影响电机寿命。

考虑到这一点,直流电机上往往配置侦测碳刷磨损并发出警告的装置。

第二,直流电动机的热量主要产生在电动机的内部部件,因此大多数直流电机都会同时配备一个风扇用于散热。

以上装置无疑增加了电机的成本。

因此,选购电机叉车时,选购直流驱动方式的电动机车主要是考虑了叉车的价格因素,考虑了直流驱动是一种比较便宜的驱动方式,同时直流驱动应用较早,技术也比较成熟。

但如上所述,直流电机也具有很多缺点,这是企业在采购电动叉车时必湏考虑的技术因素。

(二)交流电机驱动方式比较分析以交流电机为核心的交流驱动系统因其生产效率高、维护成本低被业内专家誉为21世纪电动叉车的革命性技术。

全球叉车巨头竞相推出性能更佳的交流驱动电动叉车,以丰富自己的产品,满足用户需求,赢得市场份额。

国内领先的叉车企业也开始致力于交流技术应用方面的研发,将新型交流驱动电动叉车作为参与国内乃至全球市场竞争的制胜砝码。

感应电机交流驱动系统是20世纪90年代民展起来的新技术。

其原理是将三相交流电输送给固定的定子绕组,产生旋转的磁场感应闭合的转子绕组产生电流,转子在电磁力的作用下顺着旋转磁场的转动方向旋转。

电机控制器采用矢量控制的变频调速方式。

交流电动机最为突出的优势是没有碳刷,也没有直流电动机通常对最大电流方面的限制,这意味着电动机在实际使用中可以得到更多的能量及更大的制动扭力,于是可以更快的速度运转。

直流电机和交流电机的区别与优缺点详解

直流电机和交流电机的区别与优缺点详解

直流电机和交流电机的区别与优缺点详解直流电机和交流电机是最常用的电动机类型,它们在结构、工作原理和应用方面有许多区别。

下面将详细解释这两种电机的区别和各自的优缺点。

直流电机是利用电流通过在磁场中旋转的导线来产生力矩的电动机。

它们通常由永磁体提供磁场,通过通电的线圈在磁场中旋转。

直流电机可以通过改变电流的方向来改变转子的旋转方向。

这种电机通常带有刷子与旋转部分(转子)之间的接触,以传递电流。

直流电机的优点包括:启动和停止时扭矩大,转速范围宽,控制性好。

然而,直流电机的缺点是容易磨损刷子,需要周期性维护。

另外,由于刷子的存在,直流电机噪音较大。

交流电机是利用交流电动力学原理工作的电动机。

它们有多种类型,包括异步电机、同步电机和感应电机等。

交流电机的转子由固定磁极和旋转磁极组成,不需要通过刷子来传递电流。

交流电机的优点是结构简单,可靠性高。

与直流电机相比,交流电机无刷子磨损问题,因此也无需常规维护。

此外,交流电机运行平稳,产生较低的噪音。

然而,交流电机转速范围更窄,控制性较差。

总的来说,直流电机和交流电机在设计和应用上有许多区别。

直流电机适用于需要广泛速度调节和大扭矩的应用,如电动车辆、机床和风力发电。

交流电机则适用于许多家用电器、风扇和空调等应用,以及许多工业应用中的恒速工作。

需要注意的是,随着技术的发展和创新,传统的直流电机和交流电机之间的差异正在逐渐减小。

现代无刷直流电机(BLDC)结合了直流电机和交流电机的优点,具有高效率、低噪音和可调速等特点。

此外,变频器技术使得交流电机的转速范围和控制性能得到提高。

综上所述,直流电机和交流电机在结构和工作原理上有区别,各有优缺点。

选择哪种电机取决于具体应用需求,包括所需的转速范围、控制性能和维护要求。

随着技术的进步,直流电机和交流电机之间的差异逐渐减小,新的电机类型也在不断涌现。

直流电机与交流电机区别

直流电机与交流电机区别

直流电机与交流电机区别直流电机具有良好的启动特性和调速特性。

因此,在调速性能要求较高的大型设备,比如轧钢机上都采用直流电动机拖动。

但它存在着直流换向问题,结构复杂,维护检修不方便,而且消耗有色金属多。

一、直流电机的优点1.直流电机具有良好的启动特性和调速特性2.直流电机的转矩比较大3.维修比较便宜。

4.直流电机的直流相对于交流比较节能环保。

二、直流电机的缺点1.直流电机制造比较贵2.有碳刷三、交流电机的优点1.交流电机制造比较便宜。

2.矢量变频技术的发展,已经可以用变频电机模拟成直流电3.相对于直流电机在结构简单、维护容易、对环境要求低以及节能和提高生产力等方面具有足够的优势,使得交流调速已经广泛运用于工农业生产、交通运输、国防以及日常生活之中。

四、交流电机的缺点1.交流电机的启动性和调速性较差交流电机根据转速可分为同步电机和异步电机。

一、同步电机同步电机的主要运行方式有三种,即作为发电机、电动机和补偿机运行。

作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式,作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。

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。

近年来,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。

二、异步电机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。

还随着负载的大小发生变化。

负载转矩越大,转子的转速越低。

异步电机包括感应电机、双馈异步电机和交流换向器电机。

感应电机应用最广,在不致引起误解或混淆的情况下,一般可称感应电机为异步电机。

优点:结构简单,制造方便,价格便宜,运行方便。

缺点:功率因数滞后,轻载功率因数低,调速性能稍差。

主要做电动机用,一般不做发电机!三相异步电机按转子结构形式分为属笼式、绕线式;按外壳结构形式可分为开启式、防护式、封闭式和防爆式;按安装形式可分为立式、卧式。

直流电机和交流电机的区别和联系

直流电机和交流电机的区别和联系

直流电机和交流电机的区别和联系直流电动机与交流电动机的应用场合都比较广,两者工作的基本原理相同,都是电磁感应定律,两者都有各自的优缺点,分析一下,直流电动机或者说是直流电机有换向器,这也是决定直流电机与交流电机工作方式不同的最主要原因。

还是以电动机为例,电动机要想工作,必须靠转子绕组所感应到的电磁力拖动转子进行旋转,所以要想保证电动机稳定持续旋转,转子绕组中的感应电磁力必须保持方向一致,对于直流电动机来说,定子磁场的方向不变,所以如果转子中的电流不进行换向的话,那么转子在旋转的过程中受到的电磁力方向就会改变,不能保证转子连续旋转。

即只要转子绕组中的电磁力方向一致,转子就能持续旋转。

交流电动机在工作时,不通过换向,而是通过改变定子磁场方向的方式保证这一点,因为对于交流电机来说定子磁场不是固定不变的,而是按照一定的规律在旋转,所以能够保证转子绕组受到的电磁力方向不变。

交流电动机只要定子线圈按相位布局,自然会产生旋转磁场就能保证转子旋转。

直流、交流电动机的工作原理都是电磁感应定律,但是两者也有不同之处,可以通过两者启动方式的不同理解。

直流电动机转子转动(电枢绕组运动或者受力)是因为通电的电枢绕组在磁场里受到电磁力,所以前提是电枢中有电流,所以直流电动机要想启动需要有电枢电流;而交流电动机启动时只要对定子通入交流电,就会产生一个旋转磁场,这个磁场由于是运动的,所以转子绕组会感应出电动势,只要转子绕组能够形成闭合回路,就会产生电流,就会感应出电磁力拖动转子进行转动,所以交流电动机转子运动的前提是磁场在旋转,这是两者在运动初始状态时的不同。

直流电动机启动的过程为:磁场+通有电流的电枢绕组→绕组中有感应的电磁力→拖动转子转动;而交流电动机的启动过称为:定子接入三相交流电→定子旋转磁场→使处于旋转磁场中的转子绕组产生感应电动势→由于转子绕组形成了闭合回路(前提),所以转子绕组中产生了电流→转子绕组产生感应电磁力→拖动转子进行旋转。

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直流电动机与交流电动机的比较
【摘要】本文着重介绍了直流电机与交流电机的不同点,旨在提高工程中对电机的识别和选择的能力,提高实践教学中教师的理论水平。

【关键词】绕组;电磁转矩;直线
电机是一种将电能与机械能进行相互转换的电磁装备,在自动控制系统中,它作为一种将电压信号或电流信号转变为转轴的角速度或角位移输出的执行元件,应用日益广泛。

根据电源性质的不同,电机分为直流电动机和交流电动机,两者的工作原理及力矩产生的方式基本相同,其输出功率一般为0.1~10kW。

两者都具有调速范围宽、机械特性和调节特性好、无自转现象、动态响应快等特点。

但两者比较起来除了各自的应用场合不同外,还有以下四个方面的不同。

一、结构
要实现能量转换,电路和磁场之间必须有相对运动,所以旋转电机就要具备静止的定子和转动的转子两大部分。

直流电机的定子由主磁极、换向极、机座和电刷装置等组成。

其中主磁极的铁心通常由硅钢片冲制叠压而成,特别是永久式直流伺服电机的定子上安装由永久磁钢制成的磁极,经充磁后产生气隙磁场。

直流伺服电机的转子由电枢铁芯和电枢绕组、换向器等组成。

交流电机的定子由定子铁芯、定子绕组和机座组成,定子铁芯中安放着两种绕组,一相作为励磁绕组,另一相作为控制绕组[1]。

转子由转子铁芯、转子绕组和转轴组成,其中笼形转子用高电阻率的导电材料(如黄铜等)制造。

这是因为转子电阻越大,Sm减小,转速可调范围D就越大。

二、控制方法
对于直流电机,有电机学公式[2],
电枢电流和电磁转矩的关系为
两式结合得:
由此可知,在电磁转矩不变的情况下,改变电枢电压或励磁磁通,都可以改变电机的转速。

通过改变电枢电压来控制电机转速的方法称为电枢控制;通过调节磁通来控制转速的方法称为磁极控制。

对于交流电机,控制包括启动、制动和调速等,这里只分析调速。

电机学中,
可知,异步电动机有下列三种基本调速方法:
1.改变定子极对数p调速。

2.改变电源频率f调速。

3.改变转差率s调速。

特别的是在伺服电机如单相异步电机,可以改变励磁绕组和控制绕组的电压幅值和两者之间的相位来可以改变电机的磁场的大小、方向和形状,这样也可以达到控制电机的效果。

三、静态特性
电机的静态特性(static characteristics)包括机械特性[3]和调节特性。

提前说明的是这里所做的分析都是假设磁路趋于饱和(非饱和),电刷位于几何中心线,气隙磁通恒定的条件下进行的。

进一步转化为
可以看出直流的机械特性是线性的,并且它的软硬随K的变化而变化。

当然单一的机械特性曲线是不满足不同的负载的要求,所以出现了很多人为特性,方法有:降压、转子回路串对称电阻等。

另一方面,负载恒转矩时,调节特性为:
由此分析可得出,电枢控制时直流电机的机械特性和调节特性都是直线。

这是直流电机十分重要的优点,也是交流电机所不及的。

传统上或者很多教科书上所说的交流电机的机械特性是参数表达式在坐标系中n与Tm的关系,如图:
图1 交流异步电机的机械特性曲线
这根曲线是机械特性表达式中最准确的,毫无疑问也是最复杂的。

相比直流电机来,它在坐标中经过的象限多,也就是说它能反映的电机的状态(发电、电动、制动)全面。

图2 交流异步电机的调节特性曲线
由图1、图2可知,交流电机的静态特性都不是线性关系,仅在较小的范围里近似于线性关系,所以,为了延长线性关系的范围,可以通过提高工作频率来实现[6] 。

四、动态特性
电机从一个稳态工作点到另一个稳态工作点转换过程中有两个量不能突变:电磁转矩和转速,以致于这个转换的过程需要一定的时间,难以实现快速响应的要求。

定量分析转换所需的时间用到的方法是列出电机的动态方程,经过拉普拉斯变换后求电机的传递函数,再对该函数进行拉氏反变换,得到电机动态过程的解。

直流电机的时间函数:
[7]
其中:
式中,、、分别称电机的机电时间常数、电气时间常数和速度常数。

令=0,则时间只考虑
将称为惯量力矩比,与时间常数成正比,惯量力矩比越小,机电时间常数越小。

一般地,我国生产的ZF系列电机时间常数小于30ms[8]。

由于交流电机的机械特性和调节特性是非线性的,其动态的时间函数十分复杂。

简单起见,令=0,并且转换过程都在线性区域内。

交流电机的时间函数:[9]
其中:为非线性度。

与直流电机比较,,我国大部分的交流电机时间常数在10-20ms。

最后,直流电机和交流电机还是有很大的不同点,当然还有很多其它的没有分析到地方。

掌握这些不同点能对工程中选择和使用电机有所帮助。

参考文献:
[1]顾绳谷.电机及拖动基础[M].机械工业出版社,2003,2(1):18-23.
[2]马玉春.电机与电气控制[M].北京交通大学出版社,2011,3(1):200-209.
[3]应崇实.电机及拖动基础[M].机械工业出版社,1998,7(1):260-265.
[4]http:///[N].2012.
[5]中国科教创新导刊[J].2012.4
[6]劳动和社会保障局.维修电工[M].中国劳动社会保障出版社,2004.
[7]程明.微特电机及系统[M].中国电力出版社,2004,2(1-2):8-18.
[8]顾绳谷.电机及拖动基础(下册)[M].合肥工业出版社,1987,6(1):1-9.
[9]许晓峰.电机及拖动[M].高等教育出版社,2008.。

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