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。
直流电动机的原理及特性PPT课件(2024版)

a)—电枢铁心 冲片
b)—电枢铁心
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2.1.1 基本机构——2.转子部分
(2)电枢绕组:电枢绕组是 由许多按一定规律联接的 线圈组成,它是直流电机 的主要电路部分,也是通 过电流和感应电动势,从 而实现机电能量转换的关 键性部件。
1—槽楔 2—线圈绝缘 3—导体 4—层间绝缘 5—槽绝缘 6—槽底绝缘
1
符号含义:H 平均磁场强度,l 平均计算长度
气隙
t 电枢齿 a 电枢轭 m 主磁极 j 定子轭
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直流电机的空载磁化特性曲线
空载磁化特性曲线: 0 f (2Ff ) 或0 f (Ff ), 0 f (I f )
在额定状态下,电机往往工 作在饱和点附近,这样即可 以获得较大的磁通,又不致 需要太大的励磁磁动势,从 而可以节省铁心和励磁绕组 的材料。(线性分析方法)
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2.2 直流电机的电枢绕组
2.1.1 单叠绕组
1.线圈的元件边及端接线(一个绕组原件就是一个线圈)
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2.2 直流电机的电枢绕组
2.1.1 单叠绕组
2.单叠绕组的特点:元件的两个端子连接在相邻的两个 换向片上。 单叠绕组的所有的相邻元件依次串联,即后一元件的首 端与前一元件的末端连在一起,接到一个换向片上。最 后一个元件末端与第一个元件首端连接在一起,形成一 个闭合回路。
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交轴电枢磁场的特点:
①. 电枢磁势Fa与主极磁势Ff互相垂直; ②. 电枢表面各点的电枢磁势Fa不等;在几何中性线处电枢磁势Fa最大,在极轴线处等于零,即Fa=0。 ③. 电枢磁密Bmax在几何中心线处的值不为零。
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5个电机选型步骤

5个电机选型步骤电机选型需要的基本内容有:所驱动的负载类型、额定功率、额定电压、额定转速、其他条件。
一、所驱动的负载类型这个得反过来从电机特点说。
电机可以简单划分为直流电机和交流电机,交流又分为同步电机和异步电机。
1、直流电机直流电机的优点是可以方便地通过改变电压调节转速,并可以提供较大的转矩。
适用于需要频繁调节转速的负载,如钢厂的轧机,矿山的提升机等。
但现在随着变频技术的发展,交流电机也可以通过改变频率来实现调节转速。
不过虽然变频电机价格比普通电机贵不了多少,但变频器价格在整套设备中占据主要部分,所以直流电机还有一个优点是便宜。
直流电机的缺点在于结构复杂,任何设备只要结构复杂,必然导致故障率增加。
直流电机相比于交流电机,除了绕组复杂(励磁绕组、换向极绕组、补偿绕组、电枢绕组),还增加了滑环、电刷和换向器。
不仅对制造商的工艺要求高,而且后期维护成本也相对较高。
因此直流电机在工业应用中是处在一个逐渐没落但过渡阶段仍有用武之地的尴尬境地。
如果用户资金比较充裕的话,建议选择交流电机配变频器的方案,毕竟使用变频器也带来很多好处,这个不细说了。
2、异步电机异步电机的优点在于结构简单,性能稳定,维护方便,价格便宜。
且制造工艺上也是较简单的,曾听车间的老技师说过,装配一台直流电机的所用工时,可以完成差不多功率的两台同步电机或者四台异步电机,由此可见一斑。
因此异步电机在工业中得到了较广泛的应用。
异步电机又分为鼠笼型电机和绕线型电机,其区别在于转子。
鼠笼型电机转子由金属条制成,铜制或铝制。
铝的价格比较低,我国又是铝矿大国,在要求不高的场合应用广泛。
但铜的机械性能和导电性能都好于铝,就我所接触的绝大部分都是铜制转子。
鼠笼型电机在工艺上解决了断排的问题后,可靠性远远超过绕组型转子的电机。
而其缺点在于,金属转子在旋转的定子磁场中切割磁感线获得的转矩较小,且起动电流较大,对起动力矩要求较大的负载难以胜任。
尽管增加电机铁心长度可以获得更多的转矩,但力度十分有限。
电动机直流和交流内部结构

电动机直流和交流内部结构电动机是一种将电能转换为机械能的装置,它在各种电力驱动系统中起着至关重要的作用。
电动机根据其工作原理和结构可以分为直流电动机和交流电动机两大类。
本文将重点介绍电动机直流和交流内部结构,以帮助读者更好地了解电动机的工作原理和内部构造。
一、直流电动机内部结构直流电动机是通过直流电源供电,利用电磁感应原理将电能转换为机械能的设备。
其内部结构主要由定子、转子、电刷和换向器组成。
1. 定子:定子是直流电动机内的静止部件,它由一定数量的电磁线圈组成。
这些线圈被分布在定子铁芯上,并与外部直流电源相连,通过通电使其产生磁场。
定子的主要作用是产生旋转磁场,使转子得以旋转。
2. 转子:转子是直流电动机内的旋转部件,它通常由一组绕组和铁芯组成。
转子的绕组通常采用导电材料绕制而成,并通过轴承装置与电动机轴相连。
当定子产生磁场时,转子上的电流受到磁场作用而产生力矩,从而带动转子旋转。
3. 电刷:电刷是直流电动机中用来连接外部直流电源与转子绕组的导电部件。
通常电刷由碳材料制成,其数量与电动机的极数有关。
通过电刷与转子绕组之间的接触,外部直流电源的电能被传递到转子绕组上,使转子产生旋转。
4. 换向器:直流电动机的换向器用来改变电流的方向,从而使电机产生持续的旋转力。
换向器通常包括换向环和换向碗两部分,通过与电刷接触来实现电流的反向传递,从而使转子得以持续旋转。
二、交流电动机内部结构交流电动机是通过交流电源供电,利用交流电磁感应原理将电能转换为机械能的设备。
其内部结构主要由定子、转子、电场和转子绕组组成。
1. 定子:交流电动机的定子与直流电动机相似,也是由一定数量的电磁线圈组成,这些线圈沿定子铁芯分布,并通过外部交流电源通电。
定子的主要作用是产生旋转磁场,使转子得以旋转。
2. 转子:交流电动机的转子与直流电动机不同,通常采用感应电机或异步电动机的结构。
其构造包括铜条绕组和铁芯,通过定子产生的旋转磁场感应出电流,从而产生旋转力矩,带动转子旋转。
交流变频和直流变频的区别

交流变频和直流变频的区别文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-交流变频和直流变频的区别由于现在很多厂家都打出直流变频空调,但在直流电里是没有频率的,那他们有什么区别:1:交流变频:实际上是一个三相交流电机,通过改变频率来改变转速,供电频率高,压缩机转速快,空调器制冷(热)量就大;而当供电频率较低时,空调器制冷(热)量就小。
2:直流变频:是在压机三端中每2端轮流通上直流电(+-)即在某时刻:V:+ U:- W:则为检测线,好为下次通"+"电端做判断,所以压机始终只有两相是有电的,其通过改变输出直流电压来改变转速,工作频率范围比交流变频的广。
直流变速采用直流电机,交流变频使用交流电机。
直流电机只有一个线圈耗电,而交流变频有两个线圈耗电,所以直流变速相对交流变频更加节能省电。
结论:直流变速空调运行更稳定,更高效3:定频空调的压缩机转速本不变,它不能大幅度地调节制冷量,而是通过频繁开启关闭压缩机的方式来调节房间温度高低。
变频空调可在短时间内达到设定温度,然后空调比较低的频率运转,就可以维持室内设定温度,这保证了空调的均匀制冷,避免了室温剧烈变化所引起的不适感。
变频空调启动时电压较小,可在低电压和低温度条件下启动4、180度矢量变频技术即无位置传感器三相矢量变频技术。
5、直流变转速空调系统电控框图直流变频空调器的工作原理!1:综述电源220V交流电压经转换器变换为直流。
逆变器主要功能为实现换向,把直流电压转换成任意频率的有效值相当于三相交流电的脉冲电压信号;其最常见的结构形式是六个半导体开关元件组成的三相桥式电路(大功率模块)。
逆变器的负荷为压缩机中的异步电动机,变频空调器按照负荷是交流变频压缩机还是直流变频压缩机而分为交流变频与直流变频两大类。
交流变频中逆变器的输出电压方式一般采用是不等宽度PWM调制方式,而直流变频中逆变器的输出电压方式一般采用是等宽度PWM调制方式。
直流马达和交流马达有什么不同?

直流马达和交流马达有什么不同?
直流马达和交流马达有什么不同?虽然都是用在减速器上的马达,区别在哪里?兆威机电有着20年的从业经验告诉您:
1、直流马达的原理是定子不动,转子依相互作用所产生作用力的方向运动。
交流电机则是定子绕组线圈通上交电,产生旋转磁场,旋转磁场吸引转子一起作旋转运动,使用永久磁铁或电磁铁、电刷、整流子等元件,电刷和整流子将外部所供应的直流电源,持续地供应给转子的线圈,并适时地改变电流的方向,使转子能依同一方向持续旋转。
2、好处为在控速方面比较简单,直流马达只须控制电压大小已可控制共转速,但此类电动机不宜在高温、易燃等环境下操作。
交流电机则可以在高温、易燃等环境下操作,而且不用定期清理碳刷的污物,但在控速上比较困难,因为控制交流电动机转速须要控制交流电的频率。
以上讲述的就是它与交流电机的比较知识,直流马达转动后若没有接负载或负载很轻使得马达转速快,则感应电动势较强,此时马达两端电压为,电源提供电压减去感应电压,因此电流减弱。
在您选购减速马达时一定要认清马达的型号,兆威机电提供专业的减速电机常识供大家参考,如有疑问立即咨询兆威机电工程师。
(兆威机电:/)。
交流与直流电机-调速方法-分类-原理-优缺点-应用
交流与直流电机调速方法分类原理优缺点应用三相交流电机调速有哪些方法1 变极调速。
2变频调速。
3变转差率调速.。
三相交流电机有很多种。
1。
普通三相鼠笼式。
这种电机只能通过变频器改变电源频率和电压调速(F/U)。
2.三相绕线式电机,可以通过改变串接在转子线圈上的电阻改变电机的机械特性达到调速的目的。
这种方式常用在吊车上。
长时间工作大功率的绕线式电机调速不用电阻串接,因为电阻会消耗大量的电能。
通常是串可控硅,通过控制可控硅的导通角控制电流。
相当于改变回路中的电阻达到同上效果。
转子的电能经可控硅组整流后,再逆变送回电网。
这种方式称为串级调速。
配上好的调速控制柜,据说可以和直流电机调速相比美。
3.多极电机.这种电机有一组或多组绕组.通过改变接在接线合中的绕组引线接法,改变电机极数调速.最常见的4/2极电机用(角/双Y)接。
4.三相整流子电机。
这是一种很老式的调速电机,现在很用了。
这种电机结构复杂,它的转子和直流电机转子差不多,也有换向器,和电刷.通过机械机构改变电刷相对位置,改变转子组绕组的电动势改变电流而调速。
这种电机用的是三相流电,但是,严格上来说,其实它是直流机.原理是有点象串砺直流机。
5.滑差调速器。
这种方式其实不是改变电机转速。
而是改变和是电机轴相连的滑差离合器的离合度,改变离合器输出轴的转速来调速的.还有如,硅油离合器,磁粉离合器,等等,一此离合机械装置和三相电机配套,用来调速的方式。
严格上来说不算是三相电机的调还方式.但是很多教材常常把它们算作调速方式和一种。
直流电机的调速方法一是调节电枢电压,二是调节励磁电流,而常见的微型直流电机,其磁场都是固定的,不可调的永磁体,所以只好调节电枢电压,要说有那几种调节电枢电压方法,常用的一是可控硅调压法,再就是脉宽调制法(PWM)。
PWM的H型属于调压调速。
PWM的H桥只能实现大功率调速。
国内的超大功率调速还要依靠可控硅实现可控整流来实现直流电机的调压调速。
直流电动机和交流电动机的工作原理
直流电动机和交流电动机的工作原理1. 直流电动机1.1 工作原理嘿,大家好!今天咱们聊聊直流电动机。
想象一下,直流电动机就像是个心里有火的厨师,随时准备着给你做美味的菜。
它的工作原理其实挺简单的,主要依赖于电磁感应的原理。
直流电动机的核心是一块转子,它在电流的作用下旋转。
你可想而知,这就像是一个小马达在拼命地转圈圈。
电流通过电刷流入转子,产生一个磁场,这个磁场就像是小马达的“助推器”,让它顺利旋转。
1.2 优缺点不过,直流电动机也有它的“烦恼”。
由于需要电刷和换向器,这可让它的“寿命”短一些,像是一个有点脆弱的年轻小伙子,得好好照顾。
另一方面,直流电动机的调速性能却相当优秀,简直是个调皮捣蛋的小子,想快就快,想慢就慢,随心所欲。
而且,它的起动转矩大,瞬间就能给你很强的动力,像是吃了兴奋剂一样,真是让人惊喜。
2. 交流电动机2.1 工作原理接下来,我们来聊聊交流电动机。
这家伙可不同于直流电动机,想象一下它像是一位成熟稳重的长者,慢条斯理却很稳重。
交流电动机的工作原理是通过交变电流来驱动的,听起来是不是有点复杂?其实不然。
它的转子被一个旋转的磁场所吸引,这个磁场由定子产生。
简单来说,交流电动机就像是在“跳舞”,随着电流的变化而旋转。
转子的速度会随着磁场的频率而改变,真是神奇呀。
2.2 优缺点但说到优缺点,交流电动机也有它的闪光点和不足之处。
首先,它的结构比较简单,没有电刷和换向器,保养起来就像是个乖孩子,轻松省事。
而且,交流电动机的效率高,适合长时间运行,简直就是个“工作狂”。
不过,调速能力就没那么灵活了,有时候像个固执的老头子,转速一旦设定,就不轻易改变。
不过在大多数场合,这点小缺点也不算啥,毕竟能一直“工作”才是最重要的。
3. 实际应用3.1 直流电动机的应用说到应用,直流电动机常常出现在那些需要快速调速的场合,比如电动工具、玩具车等。
想象一下,玩具车在你的操控下,像一匹脱缰的野马,飞速冲出去,那种快感简直让人爱不释手。
交流变频和直流变频的区别
交流变频和直流变频的区别由于现在很多厂家都打出直流变频空调,但在直流电里是没有频率的,那他们有什么区别:1:交流变频:实际上是一个三相交流电机,通过改变频率来改变转速,供电频率高,压缩机转速快,空调器制冷(热)量就大;而当供电频率较低时,空调器制冷(热)量就小。
2:直流变频:是在压机三端中每2端轮流通上直流电(+ -)即在某时刻:V:+ U:- W:则为检测线,好为下次通"+"电端做判断,所以压机始终只有两相是有电的,其通过改变输出直流电压来改变转速,工作频率范围比交流变频的广。
直流变速采用直流电机,交流变频使用交流电机。
直流电机只有一个线圈耗电,而交流变频有两个线圈耗电,所以直流变速相对交流变频更加节能省电。
结论:直流变速空调运行更稳定,更高效3:定频空调的压缩机转速本不变,它不能大幅度地调节制冷量,而是通过频繁开启关闭压缩机的方式来调节房间温度高低。
变频空调可在短时间内达到设定温度,然后空调比较低的频率运转,就可以维持室内设定温度,这保证了空调的均匀制冷,避免了室温剧烈变化所引起的不适感。
变频空调启动时电压较小,可在低电压和低温度条件下启动4、180度矢量变频技术即无位置传感器三相矢量变频技术。
5、直流变转速空调系统电控框图直流变频空调器的工作原理!1:综述电源220V交流电压经转换器变换为直流。
逆变器主要功能为实现换向,把直流电压转换成任意频率的有效值相当于三相交流电的脉冲电压信号;其最常见的结构形式是六个半导体开关元件组成的三相桥式电路(大功率模块)。
逆变器的负荷为压缩机中的异步电动机,变频空调器按照负荷是交流变频压缩机还是直流变频压缩机而分为交流变频与直流变频两大类。
交流变频中逆变器的输出电压方式一般采用是不等宽度PWM调制方式,而直流变频中逆变器的输出电压方式一般采用是等宽度PWM 调制方式。
目前PAM (Pulse Amplitude Modulation脉冲幅值调制方式)以其独特的优越性而被用于直流变频空调器的压缩机输入电压的调制中。
直流电机
第一章直流电机直流电机是一种通过磁场的耦合作用实现机械能与直流电能相互转换的旋转式机械,包括直流发电机和直流电动机。
将机械能转换为电能的是直流发电机,将电能转换为机械能的是直流电动机。
与交流电机相比,直流电机结构复杂,成本高,运行维护较困难。
但直流电动机调速性能好,启动转矩大,过载能力强,在启动和调速要求较高的场合,仍获得广泛应用。
作为直流电源的直流发电机虽已逐步被晶闸管整流装置所取代,但在电镀、电解行业中仍被继续使用。
第一节直流电机的基本原理与基本结构直流电机是根据导体切割磁感线产生感应电动势和载流导体在磁场中受到电磁力的作用这两条基本原理制造的。
因此,从结构上看,任何电机都包括磁路和电路两部分;从原理上讲,任何电机都体现了电和磁的相互作用。
一、直流电机的工作原理(一)直流发电机工作原理图 1-1 所示两极直流发电机模型,可说明直流发电机的基本工作原理。
图中,N 、S 是一对固定不动的磁极。
磁极可以由永久磁铁制成,但通常是在磁极铁心上绕制励磁绕组,在励磁绕组中通入直流电流,即可产生N 、S 极。
在N 、S 磁极之间装有由铁磁性物质构成的圆柱体,在圆柱体外表面的槽中嵌放了线圈abcd ,整个圆柱体可在磁极内部旋转。
整个转动部分称为转子或电枢。
电枢线圈abcd 的两端分别与固定在轴上相互绝缘的两个半圆铜环相连接,这两个半圆铜环称为换向片,即构成了简单的换向器。
换向器通过静止不动的电刷 A 和 B ,将电枢线圈与外电路接通。
电枢由原动机拖动,以恒定转速按逆时针方向旋转,转速为n (r/min )。
若导体的有效长度为 l ,线速度为v ,导体所在位置的磁感应强度为B ,根据电磁感应定律,则每根导体的感应电动势为e Blv =,其方向可用右手定则确定。
当线圈有效边ab 和cd 切割磁感线时,便在其中产生感应电动势。
如图1-1所示瞬间,导体ab 中的电动势方向由b 指向a ,导体cd 中的电动势则由d 指向 c ,从整个线圈来看,电动势的方向为d 指向a ,故外电路中的电流自换向片1流至电刷A ,经过负载,流至电刷B 和换向片2,进入线圈。
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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.。