異步電機(jī)、同步電機(jī)和感應(yīng)電機(jī)三者的區(qū)別與聯(lián)系

　　同步電機(jī)和異步電機(jī)都可以歸為交流電機(jī)的范疇。

　　在電機(jī)設(shè)計(jì)上，交流異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子一般為鼠籠型的，還有繞線型的，定子上繞組也有不同的繞制方法。而同步電機(jī)設(shè)計(jì)上定子轉(zhuǎn)子可能都是繞線的。

　　電機(jī)的工作上，同步電機(jī)工作時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)子通入直流電，產(chǎn)生類似永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)，而定子上通入三相交流電，此時(shí)定子隨磁場(chǎng)變化同步旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速n=60f/p，這里f是電源頻率，p是電機(jī)的極對(duì)數(shù)。

　　異步電機(jī)工作時(shí)候，只有定子通電(三相交流電)，轉(zhuǎn)子由于受到感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)(原理同變壓器)，由于是感應(yīng)電流，所以，產(chǎn)生磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)時(shí)候要滯后定子磁場(chǎng)一個(gè)角度，在定子側(cè)看，是定子磁場(chǎng)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)速要低于同步轉(zhuǎn)速，所以就稱之為異步電機(jī)。

　　應(yīng)用上，同步電機(jī)一般用于發(fā)電，也用于比較精確的控制，異步電機(jī)一般造價(jià)低廉，用于要求不高的場(chǎng)合，也更加廣泛。至于感應(yīng)電機(jī)就是異步電機(jī)，同一個(gè)東西的不同名字而已。

原理：

　　同步電機(jī)和異步電機(jī)的區(qū)別，主要一點(diǎn)，就是同步電機(jī)能達(dá)到同步轉(zhuǎn)速，異步電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)不到定子磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速。同步電機(jī)主要用于發(fā)電，比如水電廠，火電廠的發(fā)電機(jī)，異步電機(jī)主要用于電動(dòng)，比如風(fēng)機(jī)什么的。

　　同步電機(jī)和異步電機(jī)，這兩個(gè)東西都是交流電機(jī)，利用了三相交流電的比較有意思的一個(gè)特性：簡單的說如果把三個(gè)線圈像攪拌器(就是家里用來打雞蛋的那種東西)那樣布置，三個(gè)線圈相互不接觸，分別加上abc三相電壓，于是產(chǎn)生三相電流，接著好玩的事情就發(fā)生了，線圈所圍的空間內(nèi)出現(xiàn)了與所加電壓同頻的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(若要更深入的解釋，就得說駐波的分解，疊加，比較麻煩).所以人們把線圈按照上述所說的辦法，嵌進(jìn)定子，于是轉(zhuǎn)子所在的那個(gè)空間就產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)

　　有了這個(gè)磁場(chǎng)就好辦了，我們就可以想象定子處有一個(gè)看不見的磁鐵在轉(zhuǎn)，此時(shí)如果轉(zhuǎn)子是個(gè)磁鐵的話，那么轉(zhuǎn)子不就被帶動(dòng)起來了么，就是電動(dòng)機(jī)了，反之如果轉(zhuǎn)子帶動(dòng)那個(gè)看不見的磁鐵，就成了發(fā)電機(jī)了，此時(shí)可能不好理解，不過你應(yīng)該知道，產(chǎn)生的是電，為什么呢?首先轉(zhuǎn)子帶動(dòng)那個(gè)虛擬磁鐵，轉(zhuǎn)子肯定受個(gè)阻力矩吧，虛擬磁鐵受個(gè)動(dòng)力矩吧，注意!力是能量轉(zhuǎn)換的中介(或者說是標(biāo)志)，虛擬磁鐵畢竟是虛擬的，定子又不動(dòng)，那么定子肯定地獲得電動(dòng)勢(shì)嘍。如定子帶負(fù)載的話，就會(huì)有電流，還是三相的，有電流就會(huì)有磁場(chǎng)，干擾轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場(chǎng)，這個(gè)叫做電樞反應(yīng)。于是帶上負(fù)載后定子處獲得的電動(dòng)勢(shì)與空載時(shí)的不一樣。

　　在上面的原理指引下，把轉(zhuǎn)子做成個(gè)電磁鐵，外部單獨(dú)用個(gè)電源給它電，那么這個(gè)電機(jī)就叫做同步電機(jī)，之所以叫同步電機(jī)是轉(zhuǎn)子的磁性是獨(dú)立產(chǎn)生的，于是轉(zhuǎn)子能達(dá)到那個(gè)虛擬磁鐵的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)子磁性獨(dú)立產(chǎn)生是個(gè)大好事，使得同步電機(jī)調(diào)整很容易，比如說調(diào)無功功率。

　　后來人們發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子不用電磁鐵也行，把轉(zhuǎn)子做成個(gè)裝松鼠的籠子，由于虛擬磁鐵的磁力線會(huì)切割鼠籠的籠棍，于是由偉大的右手定則，就會(huì)產(chǎn)生電流，仔細(xì)研究一下你會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)電流也是個(gè)三相的，于是與定子的產(chǎn)生磁場(chǎng)的原理類似，轉(zhuǎn)子也產(chǎn)生個(gè)圍繞他旋轉(zhuǎn)的虛擬磁鐵，再研究一下你會(huì)發(fā)現(xiàn)，定轉(zhuǎn)子的虛擬磁鐵在空間上轉(zhuǎn)速一樣。于是鼠籠子起到了與電磁鐵類似的效果，不過鼠籠的電流是由于其與定子虛擬磁鐵相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，鼠籠的虛擬磁鐵也就不是獨(dú)立的了，鼠籠轉(zhuǎn)速總是要比定子虛擬磁鐵轉(zhuǎn)速慢點(diǎn)，達(dá)不到同步速(否則就無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，電流就無從產(chǎn)生，鼠籠磁場(chǎng)也就無從產(chǎn)生)。

　　大致就這些了，當(dāng)然要科學(xué)分析起來還要麻煩，還有許多實(shí)際因素要考慮，比如說鐵心有磁飽和，鐵心內(nèi)有渦流損耗等等。在分析上，同步電機(jī)由于有個(gè)轉(zhuǎn)子獨(dú)立的磁場(chǎng)，像電路里的有源負(fù)載，所以多用相量圖分析。而異步電機(jī)，由于轉(zhuǎn)子的一切都是由定子產(chǎn)生的，所以就相當(dāng)于無源負(fù)載，可把異步電機(jī)等效成一個(gè)電路來分析。