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上海茂碩機(jī)械設(shè)備有限公司
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交流電機(jī)和直流電機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)

時(shí)間:2023/3/13閱讀:3245
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交流電機(jī)和直流電機(jī)都是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置,從名稱就能清楚的知道,交流電機(jī)由交流電供電,直流電機(jī)由直流電供電。但這不是全部區(qū)別,它們之間還有其他一些不同。

交流電機(jī)是使用電磁感應(yīng)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的電機(jī)類型,交流電機(jī)由交流電供電,由此得名。交流電機(jī)進(jìn)一步分為:

1、感應(yīng)電機(jī)(異步):使用電磁感應(yīng)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。 

2、同步電機(jī): 將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并以同步速度運(yùn)行。

直流電機(jī)是一種將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械旋轉(zhuǎn)能的電機(jī),直流電動(dòng)機(jī)由直流電供電。直流電機(jī)進(jìn)一步分為:

1、永磁直流電機(jī)

2、串繞直流電機(jī)

3、并聯(lián)繞組直流電機(jī) 

4、復(fù)合繞組直流電機(jī)

5、無(wú)刷直流電機(jī) 

交流電機(jī)和直流電機(jī)有以下不同點(diǎn):


電源性質(zhì)


交流電機(jī)的主要輸入電源是交流電,因此,交流電機(jī)根據(jù)電磁感應(yīng)原理運(yùn)行。交流電機(jī)的供電電源有單相或多相或三相電源,多相或三電源具有不同的電壓輸入,以不同的角度(1202π/3弧度)運(yùn)行。

直流電機(jī)的初級(jí)輸入電流是不改變方向的直流電,它是單向的。直流電機(jī)中的能量通常來(lái)自電池、直流電池或交流到直流電源轉(zhuǎn)換器。


換向過(guò)程


交流電機(jī)中,電樞的輸入電源是交流電,不存在換向過(guò)程。交流電機(jī)向靜止的定子提供輸入,沒(méi)有碳刷和換向器。

直流電機(jī)電樞的輸入電源是直流電,換向過(guò)程是必要的。直流電機(jī)為旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子提供輸入,碳刷和換向器對(duì)于直流電機(jī)來(lái)說(shuō)是不可少的。碳刷需要定期維護(hù),并增加了直流電機(jī)的額外維護(hù)成本。另外,碳刷還會(huì)影響直流電機(jī)的使用壽命。


磁場(chǎng)


在交流電機(jī)中,交流電為定子線圈提供電流。作為回報(bào),它會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),從而在轉(zhuǎn)子線圈中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)(EMF)。EMF在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生電流,然后轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

磁場(chǎng)在直流電機(jī)中是靜止的,即它不旋轉(zhuǎn)。但是電流供應(yīng)給電樞,這導(dǎo)致電樞旋轉(zhuǎn)。


調(diào)速


交流電機(jī)可以通過(guò)改變輸入頻率來(lái)控制交流電機(jī)的速度。將交流電的輸入頻率提供給定子時(shí),它與電機(jī)的速度成正比。這意味著當(dāng)增加頻率時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的速度也會(huì)增加。為了控制交流電機(jī)的速度,通常使用變頻驅(qū)動(dòng)控制器(VFD)。

直流電機(jī)通過(guò)改變直流電機(jī)的電樞電流和電壓來(lái)控制電機(jī)速度。通過(guò)PWM,直流電機(jī)的速度控制過(guò)程更容易。PWM又稱脈沖寬度調(diào)制是使用微控制器控制直流電機(jī)速度的標(biāo)準(zhǔn)方法。


維護(hù)


交流電機(jī)中沒(méi)有換向器和電刷,這使得它們比直流電機(jī)成本更低、效率更高,維護(hù)的機(jī)會(huì)非常低。

對(duì)于直流電機(jī),維護(hù)過(guò)程成本更高且更頻繁。直流電機(jī)中的電刷和換向器使其維護(hù)成本高,并限制了電機(jī)的速度,最終使直流電機(jī)的壽命比交流電機(jī)短。


扭矩性能


提高交流電機(jī)的速度時(shí),扭矩會(huì)降低,扭矩與交流電機(jī)的電機(jī)速度成反比。

直流電機(jī)對(duì)于需要速度控制的應(yīng)用更有效,因?yàn)樗鼈冊(cè)谒俣确秶鷥?nèi)提供恒定的扭矩。另外,直流電機(jī)對(duì)負(fù)載變化的響應(yīng)比交流電機(jī)快。


輸入端子


在交流電機(jī)中,有三個(gè)輸入端子,分別為RYBRYB代表紅色、黃色和藍(lán)色。通常,在三相交流電機(jī)中將三相按120 °角分開(kāi)。


直流電機(jī)有兩個(gè)輸入端子,即正端子和負(fù)端子。

啟動(dòng)機(jī)制

多相交流電機(jī)是自啟動(dòng)的,不需要外部設(shè)備啟動(dòng)。 但并非所有電機(jī)都是自啟動(dòng)的,單相交流電機(jī)需要額外的電子設(shè)備,比如:電容器。

所有直流電機(jī)都是自啟動(dòng)的,這意味著它們不需要任何額外的設(shè)備即可啟動(dòng)。

應(yīng)用領(lǐng)域

交流電機(jī)適用于大型工業(yè)應(yīng)用,例如:鉆機(jī)、水泵、機(jī)動(dòng)越野設(shè)備、烤箱和熱水器。

在精確位置控制和高扭矩應(yīng)用中使用直流電機(jī),另外還包括起重機(jī)、兒童玩具、小型電機(jī)、電梯、軋機(jī)和挖掘機(jī)。

交流電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn):

優(yōu)點(diǎn):

1、交流電機(jī)靈活且易于控制;

2、它們具有耐用性和更長(zhǎng)的使用壽命;

3、交流電機(jī)幾乎不需要維護(hù);

4、它們具有較低的啟動(dòng)功率需求;

5、交流電機(jī)控制不同級(jí)別的速度和扭矩;

6、能夠進(jìn)行各種配置。

缺點(diǎn):

1、交流電機(jī)無(wú)法在低速下運(yùn)行;

2、定位控制很差;

3、會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì),從而使電機(jī)減速。

直流電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn):

優(yōu)點(diǎn):

1、具有便宜且直接的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì);

2、安裝很簡(jiǎn)單; 

3、能夠提供出色的速度控制;

4、啟動(dòng)功率和扭矩更高。

缺點(diǎn):

1、維護(hù)成本高且成本高;

2、容易受到灰塵的影響,從而降低其性能。



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