直流電機(jī)與交流電機(jī)的區(qū)別差異，直流電機(jī)和交流電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)及調(diào)速方法

　　“交流電機(jī)”：是用于實(shí)現(xiàn)機(jī)械能和交流電能相互轉(zhuǎn)換的機(jī)械。由于交流電力系統(tǒng)的巨大發(fā)展，交流電機(jī)已成為最常用的電機(jī)。交流電機(jī)與直流電機(jī)相比，由于沒(méi)有換向器（見(jiàn)直流電機(jī)的換向），因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，比較牢固，容易做成高轉(zhuǎn)速、高電壓、大電流、大容量的電機(jī)。交流電機(jī)功率的覆蓋范圍很大，從幾瓦到幾十萬(wàn)千瓦、甚至上百萬(wàn)千瓦。20世紀(jì)80年代初，最大的汽輪發(fā)電機(jī)已達(dá)150萬(wàn)千瓦。交流電機(jī)是由美籍塞爾維亞裔科學(xué)家尼古拉·特斯拉發(fā)明的。

　　直流電機(jī)（direct current machine）是指能將直流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能（直流電動(dòng)機(jī)）或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換成直流電能（直流發(fā)電機(jī)）的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。它是能實(shí)現(xiàn)直流電能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的電機(jī)。當(dāng)它作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流電動(dòng)機(jī)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流發(fā)電機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。

　　直流電機(jī)與交流電機(jī)的區(qū)別

　　直流電機(jī)是磁場(chǎng)不動(dòng)，導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)；交流電機(jī)是磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而導(dǎo)體不動(dòng)。

　　直流電動(dòng)機(jī)分為定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組。定子繞組產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)通直流電時(shí)。定子繞組產(chǎn)生固定極性的磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子通直流電在磁場(chǎng)中受力。于是轉(zhuǎn)子在磁場(chǎng)中受力就旋轉(zhuǎn)起來(lái)。直流電機(jī)構(gòu)造復(fù)雜。造價(jià)高。

　　交流電動(dòng)機(jī)分定子繞組和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體形狀像鼠籠導(dǎo)體與導(dǎo)體之間用硅鋼片。有的交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子也有繞組。

　　直流電機(jī)（DC Motor）的好處為在控速方面比較簡(jiǎn)單，只須控制電壓大小已可控制共轉(zhuǎn)速，但此類(lèi)電機(jī)不宜在高溫、易燃等環(huán)境下操作，而且由于電機(jī)中需要以碳刷作為電流變換器（Commutator）的部件（有刷馬達(dá)），所以需要定期清理炭刷磨擦所產(chǎn)生的污物。無(wú)碳刷之馬達(dá)稱(chēng)為無(wú)刷馬達(dá)，相對(duì)于有刷，無(wú)刷馬達(dá)因?yàn)樯倭颂妓⑴c軸的摩擦因此較省電也比較安靜。制作難度較高、價(jià)格也較高。

　　交流電機(jī)（AC Motor）則可以在高溫、易燃等環(huán)境下操作，而且不用定期清理碳刷的污物，但在控速上比較困難，因?yàn)榭刂平涣麟姍C(jī)轉(zhuǎn)速須要控制交流電的頻率（或使用感應(yīng)馬達(dá)，用增加內(nèi)部阻力的方式，在相同交流電的頻率下降低電機(jī)轉(zhuǎn)速），控制其電壓只會(huì)影響電機(jī)的扭力。一般民用馬達(dá)之電壓有 110V和220V等兩種，在工業(yè)應(yīng)用還有380V或440V等型態(tài)。

　　直流電機(jī)與交流電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)

　　直流電機(jī)具有良好的啟動(dòng)特性和調(diào)速特性。因此，在調(diào)速性能要求較高的大型設(shè)備，比如軋鋼機(jī)上都采用直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。但它存在著直流換向問(wèn)題，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)檢修不方便，而且消耗有色金屬多。

　　直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

　　1.直流電機(jī)具有良好的啟動(dòng)特性和調(diào)速特性

　　2.直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩比較大

　　3.維修比較便宜。

　　4.直流電機(jī)的直流相對(duì)于交流比較節(jié)能環(huán)保。

　　直流電機(jī)的缺點(diǎn)

　　1.直流電機(jī)制造比較貴

　　2.有碳刷

　　交流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

　　1.交流電機(jī) 制造比較便宜。

　　2.矢量變頻技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)可以用變頻電機(jī)模擬成直流電

　　3.相對(duì)于直流電機(jī)在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)容易、對(duì)環(huán)境要求低以及節(jié)能和提高生產(chǎn)力等方面具有足夠的優(yōu)勢(shì)，使得交流調(diào)速已經(jīng)廣泛運(yùn)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國(guó)防以及日常生活之中。

　　交流電機(jī)的缺點(diǎn)

　　1.交流電機(jī)的啟動(dòng)性和調(diào)速性較差

　　交流電機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)速可分為同步電機(jī)和異步電機(jī)。

　　1、同步電機(jī)

　　同步電機(jī)的主要運(yùn)行方式有三種，即作為發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和補(bǔ)償機(jī)運(yùn)行。 作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行是同步電機(jī)最主要的運(yùn)行方式，作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行是同步電機(jī)的另一種重要的運(yùn)行方式。同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)可以調(diào)節(jié)，在不要求調(diào)速的場(chǎng)合，應(yīng)用大型同步電動(dòng)機(jī)可以提高運(yùn)行效率。近年來(lái)，小型同步電動(dòng)機(jī)在變頻調(diào)速系統(tǒng)中開(kāi)始得到較多地應(yīng)用。

　　同步電機(jī)還可以接于電網(wǎng)作為同步補(bǔ)償機(jī)。這時(shí)電機(jī)不帶任何機(jī)械負(fù)載，靠調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子中的勵(lì)磁電流向電網(wǎng)發(fā)出所需的感性或者容性無(wú)功功率，以達(dá)到改善電網(wǎng)功率因數(shù)或者調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓的目的。

　　2、異步電機(jī)

　　異步電機(jī)是一種交流電機(jī)，其負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速與所接電網(wǎng)的頻率之比不是恒定關(guān)系。還隨著負(fù)載的大小發(fā)生變化。負(fù)載轉(zhuǎn)矩越大，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越低。異步電機(jī)包括感應(yīng)電機(jī)、雙饋異步電機(jī)和交流換向器電機(jī)。感應(yīng)電機(jī)應(yīng)用最廣，在不致引起誤解或混淆的情況下，一般可稱(chēng)感應(yīng)電機(jī)為異步電機(jī)。

　　優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，價(jià)格便宜，運(yùn)行方便。

　　缺點(diǎn)：功率因數(shù)滯后，輕載功率因數(shù)低，調(diào)速性能稍差。

　　直流電機(jī)與交流電機(jī)的調(diào)速方法

　　電機(jī)有兩大類(lèi)：交流電機(jī)、直流電機(jī)。交流電機(jī)中用得最多的是異步電機(jī)（感應(yīng)電機(jī)），轉(zhuǎn)別是鼠籠式異步電機(jī)。現(xiàn)德科斯TKS給大家介紹直流電機(jī)、交流電機(jī)調(diào)速方法。

　　1、直流電機(jī)調(diào)速方法：

　　直流電機(jī)是指將直流電送到直流電機(jī)，把直流電機(jī)的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。這里首先要介紹如何將市電的交流電轉(zhuǎn)換成需要的直流電。六十年代以前采用的是發(fā)電機(jī)--電機(jī)系統(tǒng)（F-D），這種方法只有在電機(jī)由專(zhuān)用的發(fā)電機(jī)供電時(shí)才有可能。另一種是可控硅--電機(jī)系統(tǒng)（SCR-D）。

　　直流電機(jī)的調(diào)速還比較方便，可以通過(guò)調(diào)節(jié)電樞供電電壓，電樞中串聯(lián)電阻，激磁回路串聯(lián)電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　可見(jiàn)直流電機(jī)調(diào)速有三種方法，而且調(diào)節(jié)電樞供電電壓的方法容易實(shí)現(xiàn)平滑、無(wú)級(jí)、寬范圍、低損耗的要求。直流電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩中的兩個(gè)可控參量和是互相獨(dú)立的，可以非常方便地分別調(diào)節(jié)，這種機(jī)理使直流電動(dòng)機(jī)具有良好的轉(zhuǎn)矩控制特性，從而有優(yōu)良的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)性能。

　　盡管直流電機(jī)調(diào)速就其性能而言，可以相當(dāng)滿(mǎn)意，但因其結(jié)構(gòu)夏雜，慣量大，維護(hù)麻煩，不適宜在惡劣環(huán)境中運(yùn)行，不易實(shí)現(xiàn)大容量化、高壓化、高速化，而且價(jià)格昂貴。

　　2、交流電機(jī)調(diào)速方法：

　　交流電機(jī)剛好相反。交流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、慣量小、維護(hù)方便，可在惡劣環(huán)境中運(yùn)行，容易實(shí)現(xiàn)大容量化、高壓化、高速化，而且價(jià)格低廉。

　　從節(jié)能的角度看，交流電機(jī)的調(diào)速裝置可以分為高效調(diào)速裝置和低效調(diào)速裝置兩大類(lèi)。高效調(diào)速裝置的特點(diǎn)是：調(diào)速時(shí)基本保持額定轉(zhuǎn)差，不增加轉(zhuǎn)差損耗，或可以將轉(zhuǎn)差動(dòng)率回饋至電網(wǎng)。

　　低效調(diào)速裝置的特點(diǎn)是：調(diào)速時(shí)改變轉(zhuǎn)差，增加轉(zhuǎn)差損耗。

　　高效調(diào)速方法包括：改變極對(duì)數(shù)調(diào)速—鼠籠式電機(jī)變頻調(diào)速—鼠籠式電機(jī)串級(jí)調(diào)速—繞線(xiàn)式電機(jī)換向器電機(jī)調(diào)速—同步電機(jī)。

　　低效調(diào)速方法包括：定子調(diào)壓調(diào)速—鼠籠式電機(jī)電磁滑差離合器調(diào)速—鼠籠式電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速—繞線(xiàn)式電機(jī)。