交流電機與直流電機有什么區別？

交流電機與直流電機有什么區別？

西安泰富西瑪電機生產(chǎn)的電機種類(lèi)有很多，當然了，主要的兩類(lèi)就是交流電機與直流電機。今天，我們和大家簡(jiǎn)單分享一下關(guān)于交流電機與直流電機之間的區別。

除了與每個(gè)組件的供電方式相關(guān)的明顯差異之外，交流電機和直流電機之間還存在幾個(gè)關(guān)鍵差異。下面西瑪電機技術(shù)人員簡(jiǎn)要介紹了每種類(lèi)型的電機，然后總結了它們之間的差異。

什么是交流電機？

交流電機是將交流電壓和電流形式的電能轉換為機械能的機電設備。西安泰富西瑪電機生產(chǎn)的交流電機有不同的種類(lèi)，可以分為感應電機（異步）或同步電機，并且包含定子和轉子。感應電機可以是單相或多相，而同步電機包括磁阻電機和磁滯電機。請參閱我們的相關(guān)指南“交流電機類(lèi)型”，以了解有關(guān)每種電機的更多信息。

什么是直流電機？

直流電機可以將以直流電形式提供的電能轉換成機械旋轉能。相同的裝置可以反向使用，通過(guò)電機軸的旋轉產(chǎn)生直流電。當以這種方式使用時(shí)，該設備充當發(fā)電機。有幾種主要類(lèi)型的直流電機可供選擇。其中包括永磁直流電機、串激直流電機、并聯(lián)直流電機、復合直流電機和無(wú)刷直流電機。我們的相關(guān)指南直流電機類(lèi)型包含有關(guān)每種類(lèi)型的更多信息。

交流電機和直流電機有何不同？

雖然交流電機和直流電機都以旋轉電機軸的形式產(chǎn)生機械能，但存在一些關(guān)鍵區別：

輸入功率

交流電機通過(guò)輸入電信號運行，該輸入電信號是交流電和電壓，隨著(zhù)輸入交流波形完成一個(gè)周期，其幅度和方向發(fā)生變化。交流電機可以通過(guò)單相電源運行，也可以通過(guò)具有多個(gè)電壓輸入的多相電源運行，這些電壓輸入以彼此不同的相位角運行（在三相電源的情況下，通常為 120 °或 2π/3 弧度） 。直流電機由直流電源提供的單向電流（方向不隨時(shí)間改變的電流）供電。交流電源的普遍重要性意味著(zhù)在使用直流電機時(shí)可能需要轉換為直流電源，例如使用交流-直流轉換器或直流電源。

磁場(chǎng)

在多相交流電機中，當向定子線(xiàn)圈提供交流電時(shí)，會(huì )產(chǎn)生旋轉磁場(chǎng)或 RMF，該磁場(chǎng)通過(guò)法拉第感應定律在轉子線(xiàn)圈中產(chǎn)生 EMF。該電動(dòng)勢會(huì )在轉子中產(chǎn)生電流并施加凈扭矩，導致轉子旋轉，同時(shí)西安泰富西瑪電機也會(huì )產(chǎn)生旋轉磁場(chǎng)。感應電機表現出一種稱(chēng)為滑差的現象，其中轉子的速度 (N r ) 小于定子旋轉場(chǎng)的同步速度 (N s )?；畹臄祵W(xué)表達式為：

滑移方程

在直流電機中，永磁體或一組勵磁線(xiàn)圈產(chǎn)生不旋轉的磁場(chǎng)。電流供給電樞的線(xiàn)圈，導致電樞旋轉。

直接與間接連接設計

對于交流電機，西安泰富西瑪電機只需通過(guò)直接連接到多相交流電源為定子線(xiàn)圈通電即可產(chǎn)生轉子旋轉。電磁感應原理在轉子中產(chǎn)生電流，無(wú)需直接電氣連接。

對于直流電機，需要向固定勵磁線(xiàn)圈（除非使用永磁體）和電樞提供電流。為了實(shí)現這一點(diǎn)，電刷式直流電機使用一組彈簧加載的碳刷，這些碳刷壓在換向器環(huán)上，當電樞旋轉時(shí)，換向器環(huán)將電流傳送到電樞線(xiàn)圈和勵磁線(xiàn)圈。根據勵磁線(xiàn)圈連接是與電樞線(xiàn)圈并聯(lián)（并聯(lián)電機）還是與電樞線(xiàn)圈串聯(lián)（串繞電機）進(jìn)行連接，所得的直流電機配置將表現出不同的性能特征。

電刷和換向器的使用對直流電機的運行有幾個(gè)影響：

電刷會(huì )因機械摩擦而磨損，這意味著(zhù)維修和電刷更換是不可避免的，由于可訪(fǎng)問(wèn)性的要求，這會(huì )影響電機的放置。
電刷與換向器接觸可能會(huì )產(chǎn)生火花和電弧，從而導致?lián)Q向器出現點(diǎn)蝕和損壞，也可能成為點(diǎn)火源——在某些存在暴露于易燃蒸氣或氣體風(fēng)險的環(huán)境中，這是一個(gè)問(wèn)題。
電刷摩擦是使用電刷的直流電機效率降低的一個(gè)原因，因為西安泰富西瑪電機一些輸入能量被消耗在摩擦中，而不是用于產(chǎn)生運動(dòng)。
有刷直流電機會(huì )產(chǎn)生更多噪音，并因電刷磨損而產(chǎn)生灰塵，電刷通常是碳或石墨材料。

速度控制

在交流電機中，電機的速度由提供給定子線(xiàn)圈的交流電的輸入頻率控制并且成正比。隨著(zhù)頻率增加，電機的速度增加。變頻驅動(dòng)控制器用于根據需要調整輸入頻率，以產(chǎn)生所需的電機轉速。

對于直流電機，設備的速度是通過(guò)改變施加到電樞線(xiàn)圈或繞組的電壓和電流來(lái)控制的，或者通過(guò)調整流向勵磁線(xiàn)圈的電流（從而影響磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強度）來(lái)控制的。線(xiàn)圈）。速度與電流的關(guān)系又是成比例關(guān)系。

啟動(dòng)機制

多相交流電機被指定為自啟動(dòng)電機，除了變頻速度控制之外不需要額外的電子設備。單相交流電機以及直流電機都需要啟動(dòng)機構來(lái)控制啟動(dòng)條件。例如，在大型直流電機中，電樞中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢與電樞速度成正比，因此西安泰富西瑪電機在啟動(dòng)時(shí)很小。這種情況可能會(huì )導致大電流流向電樞，從而可能導致燒毀。因此，這些電機需要在啟動(dòng)時(shí)控制輸入電壓斜坡上升。

表現

交流電機通常因其高速和可變扭矩而被使用，但通常扭矩會(huì )隨著(zhù)電機速度的增加而下降。直流電機可以產(chǎn)生高扭矩，在需要速度控制的情況下非常有價(jià)值。直流電機可以在整個(gè)速度范圍內提供更恒定的扭矩，并且通常比交流電機對負載變化提供更快的響應。根據線(xiàn)圈連接的配置（串聯(lián)與并聯(lián)），直流電機在負載值上可以獲得不同的性能。串聯(lián)電機具有較高的啟動(dòng)扭矩，但隨著(zhù)負載的增加，速度下降幅度更大。并聯(lián)或并聯(lián)直流電機提供較低的啟動(dòng)扭矩，但具有更平坦的速度與負載關(guān)系，因此可以提供幾乎與所施加的負載無(wú)關(guān)的恒定速度。

由于前面提到的感應電流損耗和轉差，交流電機面臨著(zhù)效率問(wèn)題。使用永磁體的直流電機的效率可提高約 30%，因為它們不需要消耗電力來(lái)產(chǎn)生電磁體，但由于西安泰富西瑪電機的電刷摩擦產(chǎn)生的能量損失，效率會(huì )有所損失。無(wú)刷直流電機比有刷電機效率更高，但效率增益主要出現在電機性能曲線(xiàn)的低負載或空載區域。

其他因素

對于給定量的機械功輸出，交流電機通常比直流電機大，無(wú)刷直流設計是最小的。交流電機的使用壽命很長(cháng)，而直流電機則需要更多的維護，因為這些設計使用具有機械磨損的電刷和換向器。電子換向電機 (ECM) 是無(wú)刷直流電機的一種形式，它消除了機械換向和電刷，有利于電子換向和控制，從而提高使用壽命、降低功耗、運行溫度更低并提供更好的性能。

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