理论基础是法拉第电磁感应定律(这是物理学基础知识,不懂的抽空补补初中物理)。根据法拉第电磁感应定律,变化的电流会产生变化的磁场,我们在电动机定子通入三相交流电,定子中会产生旋转的磁场,磁场旋转速度(也即同步转速)为:
n = 60f/p
n——同步转速(转/分);60——每分钟的秒数(秒);f——电源频率(赫兹);p——电机定子的磁极对数。
我们常用电源为50Hz,假如磁极对数(电机铭牌上可以看到此参数)为1,那么同步转速就是:
60*50/1=3000(转)
如果是异步电动机,转子的运动是通过定子中旋转磁场切割转子,使转子产生感应电流,电流在磁场中会受磁场力使转子产生旋转力矩从而转动,简单说就是转子的动力来源于旋转磁场,只要有旋转磁场存在转子就会跟着转,所以转子的速度就会从0开始越转越快,直至接近于同步转速但不等于同步转速,(如果等于同步转速,就没有切割磁场动作,就没有了旋转的动力来源)。
如果是同步电动机,定子依然有旋转磁场,与异步电机不同的是,转子本身是一个磁铁,我们知道磁铁的特性是:同极相斥异极相吸。那么转子磁铁的N极就始终会对着定子磁场的S极,转子S极始终对着定子N极,这样一来,只要定子磁场的N/S极一直转动,那转子也自然要跟着转动,而且两者还同步。你可以简单把转子和定子看做是两块普通的磁铁,所不同的是他们的磁性是由电产生的,定子通入三相交流电产生了旋转磁场,转子通入直流电变成一块电磁铁。这样在定子旋转磁场的作用下,转子磁铁就像跟屁虫一样始终跟着定义磁场的步调转动,转速一样,这就是同步电动机的由来。
实际生产生活中,异步电机由于造价低,结构简单,功率适用范围广等优点应用范围很广。同步电机多应用于一些精密仪器仪表调节器等场合,此外还可以作发电机用。两者没有好坏之分,只是适用于不同场合。