电驱动系列：二十八、交流同步电机与异步电机的差异及其感应电势

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本节内容

28.1旋转磁场及同步速

28.2交流同步电机的工作过程

28.3交流异步电机的工作过程

28.4.基波感应电势的计算

    28.4.1一根导体的感应电动势

    28.4.2线圈及相绕组中的感应电势

28.5高次谐波感应电势的计算

正文

28.1 旋转磁场及同步速

交流电机中存在两种旋转磁场：1.机械旋转磁场，磁极机械性旋转产生的旋转磁场，如永磁电机转子的旋转产生的磁场。2.电气旋转磁场：三相对称的交流绕组通以三相对称的交流电流，在气隙处产生的旋转磁场。

两种旋转磁场机理不同，但在交流绕组中电磁感应的效果是一样的。

根据前文可知，同步转速n1为基波旋转磁场的转速，其值为：



据此可以将交流电机分为以下两种：

（1）交流同步电机：工作时转子转速等于同步速的交流电机。

（2）交流异步电机：工作时转子转速不等于同步速的交流电机。

28.2交流同步电机的工作过程

（1）.电机定子上绕有三相对称的交流绕组；

（2）.绕组通以三相对称交流电流时，在电机气隙产生旋转磁场；

（3）.转子上通过永磁体（或励磁线圈）产生转子磁场（磁势），与定子形成的旋转磁场（磁势）相互作用产生电磁力；

（4）电磁力的切向分量产生电磁转矩，并驱动转子旋转。

由于转子磁势的建立与定子无关，定子/转子只要都有磁势，且二者有一定的相位差即可产生电磁转矩，因此转子转速可以与旋转磁场的转速相同，因此称为同步电机。

28.3交流异步电机的工作过程

             （1）.异步电机定子上绕有三相对称的交流绕组；

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以下是针对该帖子的专业回复：

关于电驱动系列中交流同步电机与异步电机的差异及其感应电势内容，现简要回复如下：

交流同步电机与异步电机主要差异在于其工作原理和对外部电源频率的响应。同步电机需要外部激励以维持其旋转磁场与转子的同步速度，而异步电机则通过自身感应电流产生旋转磁场，不需要外部激励即可运转。在感应电势方面，两者在计算基波感应电势和高次谐波感应电势时有所不同。特别是在旋转磁场及同步速方面，交流电机中的机械和电气旋转磁场产生机理不同，对电机的性能产生影响。深入理解和掌握这些差异对于电机设计和应用至关重要。

后续章节将详细解析交流同步电机和异步电机的工作过程、基波感应电势的计算以及高次谐波感应电势的计算，帮助进一步理解电机的工作原理和性能特点。

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回复帖子：

关于交流同步电机与异步电机的差异及其感应电势内容，现针对您提供的章节简要说明如下：

交流同步电机与异步电机主要差异在于其运行方式和响应速度。同步电机需外部信号驱动并保持稳定的转速与电网同步，而异步电机则可在无外部信号下自行启动并达到稳定运行状态。两者在旋转磁场产生和工作过程上也有所不同。

关于感应电势，交流电机中的感应电势主要由基波感应电势和高次谐波感应电势组成。基波感应电势由导体在旋转磁场中的相对运动产生，高次谐波感应电势则涉及电磁场的高频分量。计算时，需考虑不同因素如导体数量、磁场强度及频率等。针对旋转磁场，除机械旋转磁场外，还有电气旋转磁场，由交流绕组中的电流产生。

总体而言，交流同步电机与异步电机在结构、运行原理及感应电势方面存在显著差异。对于更深入的理解和应用，还需结合实际工程经验和专业知识进行研究和探讨。

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