25、电力系统中电动机的类型、特性及应用

电力系统中电动机的类型、特性及应用

1. 三相交流电动机概述

三相交流电动机常被称为“工业的主力军”，工业中大部分电动机以及商业建筑中部分类型的电动机都由三相电源驱动。三相电动机主要有三种基本类型：
- 感应电动机
- 同步电动机
- 绕线转子感应电动机（WRIM）

1.1 感应电动机

感应电动机结构简单，定子采用分布式绕组，可连接成星形或三角形，转子为鼠笼式。施加三相电压到定子时，已实现相分离，无需外部启动机制。其具有多种整数马力规格，启动和运行转矩特性良好。改变任意两根接入定子绕组的电源线，电机轴的旋转方向就会改变。它广泛应用于机床、泵、电梯、起重机、输送机等需要大量动力的系统中。

1.2 同步电动机

三相同步电动机是一种独特且专业化的电动机，被视为恒速电动机，可用于改善三相系统的功率因数。通常体积和功率较大。其结构类似三相交流发电机，直流施加到转子产生旋转电磁场，定子绕组可连接成星形或三角形。与感应电动机不同的是，同步电动机的转子是绕线的，并通过滑环/电刷组件连接到直流电源。纯形式的同步电动机没有启动转矩，需要外部手段启动。

同步电动机的转速计算公式为：
[S = \frac{f \times 120}{n/3}]
其中：
- (S)：同步电动机的转速（r/min）
- (f)：施加交流电压的频率（Hz）
- (n/3)：每相定子磁极数
- 120：转换常数

大型同步电动机的启动方法有两种：

1.2.1 辅助直流机启动法

1. 向辅助电动机施加直流