汽车的异步电机和同步电机有什么区别,各自又有哪些优缺点呢?
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汽车使用的电机分为两大类,分别为异步交流电机和永磁同步电机,曾经有少数品牌的车辆使用异步电机,而现在都以同步电机为主了。那么这两种电机究竟有什么优缺点,又有什么不同呢?
顾名思义,同步电机总会有什么是“同步”运行的,或者说是同步“旋转”的;不论同步还是异步电机,它都有个定子和转子;定子是电机里固定不变的部分,转子自然是可以转动的部分。定子分为绕组和铁芯两种,功能相同,当三相交电流接通定子之后,定子就会产生旋转的磁场,如下图所示。(仅为概念/不会这么简单) 定子磁场的旋转速度是可变的,电源的频率决定了磁场的“转速”;同步电机的转子可以理解为永磁铁(包括电磁铁),转子自然是有磁极的、也就是N/S,那么定子的旋转磁场自然能吸引转子的磁场以使其转动。而永磁同步电机就是指定子的磁场转速和转子转速相同,两者相同所以才叫做同步电机。 那么反之就是异步电机,但异步电机也没有那么简单;异步电机的转子为短路绕组,本身没有磁极的;在定子通电之后产生的旋转磁场会切割转子绕组,在绕组上出现感应电流,转子出现电流则可以收到电磁力的作用进行加速旋转。可是转子的旋转速度加快的过程中,一旦转子的转速等于定子磁场的转速,两者就等于相对静止了;此时旋转磁场和转子绕组没有切割作用,转子就会失去电磁力(可理解为失去动力或吸引力)而减速,甚至可以理解为“瞬间失速”。 而就在转子减速之后、转子和定子磁场转速又不一样了,两者又会出现相对运动——减速最后再加速、同步之后又减速、减速之后还加速,这就是异步电机,转子和磁场转速不一样。 在搞清楚两者的区别之后,需要了解的就是优缺点了 异步电机的缺点很突出,它的启动性能是要比永磁同步电机差的,因为启动时要通过磁场旋转在转子(短路的绕组)上产生电流后还才能开始运转,同步电机只要定子通电就能与转子相互作用。另一个缺点就是调速性能比较差,核心原因正是“异步”,作为驱动电机似乎不是那么理想的、注意重点是“似乎”。 其次异步电机的功率因数不高,运行时需要像电路系统吸收之后的无用功率;功率因数的概念是交流电路中有功功率对视在功率的比例,这个数值越高越好的。无用功率不是“没有用的功率”的概念,驱动电机是依靠电磁感应原理运行,要建立交变磁场才能进行能量的转化和传递;建立交变磁场和感应磁通需要的就是无用功率,这种功率虽然不能直接转化为机械能(动力),但是没有无用功率就不能运转。所以异步电机的缺点比较突出,那么同步电机有哪些缺点呢? |






