同步电机的启动方法与与异步电机的不同的地方是什么

Answer 1

同步电机和异步电机的定子绕组是相同的，主要区别在于转子的结构。同步电机的转子上有直流励磁绕组，所以需要外加励磁电源，通过滑环引入电流；而异步电机的转子是短路的绕组，靠电磁感应产生电流。相比之下，同步电机较复杂，造价高。

l 用途

n 同步电机大多用在大型发电机的场合。而异步电机则几乎全用在电动机场合。同步电机可以通过励磁灵活调节输入侧的电压和电流相位，即功率因数；异步电机的功率因数不可调，一般在0.75-0.85之间，因此在一些大的工厂，异步电机应用较多时，可附加一台同步电机做调相机用，用来调节工厂与电网接口处的功率因数。但是，由于同步电机造价高，维护工作量大，现在一般都采用电容补偿功率因数。

n 另外，一些早期采用晶闸管的变频器，由于器件没有自关断能力，需要依靠负载换流，这时需要用到同步电机。

n 同步电机效率较异步电机稍高，在2000KW以上的电动机选型时，一般要考虑是否选用同步电机。但是，同步机因为有励磁绕组和滑环，需要操作工人有较高的水平来控制励磁，另外，比起异步电机的免维护来，维护工作量较大；所以，现在2500KW以下的电动机，现在大多选择异步电机。在功率较小时，效率的差别已经变得微不足道了。

l 在应用变频器时

n 应用变频器时，需要将电机和电网断开，将变频器接入。接入变频器后，电网侧的功率与电机无关，只与变频器有关。因此，除非用户原来已经有同步电机，否则应该选用异步电机，因为变频器和电机的造价都便宜。当然，如果选用早期的负载换流型变频器，则电机必须选用同步电机，这是变频器对电机的要求。

简单的说：同步和异步电机均属交流动力电机,是靠50周交流电网供电而转动.异步电机是定子送入交流电,产生旋转磁场,而转子受感应而产生磁场,这样两磁场作用,使得转子跟着定子的旋转磁场而转动.其中转子比定子旋转磁场慢,有个转差,不同步所以称为异步机.而同步电机定子同异步电机,其转子是人为加入直流电形成不变磁场,这样转子就跟着定子旋转磁场一起转而同步,始称同步电机.异步电机简单,成本低.易于安装,使用和维护.所以受到广泛使用.缺点效率低,功率因数低对电网不利.而同步电机效率高是容性负载,可改善电网功率因数.多用工矿大型没备.

首先说明一点的是，异步电机只用于电动机，极少用作发电机，都是同步电机用来发电。
异步电动机的原理主要是在定子中通入3相交流电，使其产生旋转磁场，转速为n0，即同步转速。不同的磁极对数p，在相同频率f=50Hz的交流电作用下，会产生不同的n0，n0=60f/p。
工作原理如下：
对称3相绕组通入对称3相电流，产生旋转磁场，磁场线切割转子绕组，根据电磁感应原理，转子绕组中产生e和i，转子绕组在磁场中受到电磁力的作用，即产生电磁转矩，使转子旋转起来，转子输出机械能量，带动机械负载旋转起来。
转子转速n<n0，所以称为异步电机。s=（n0-n）/n0，称为转差率，是异步电（动）机的对重要的一个参数。sN为额定转差率。
下面再说说同步电机：
同步电机作发电机运行时，转子绕组工作时加直流励磁，由外部机械力带动转子转动，n0的方向与转矩T方向相反，定子中感应电动势（电磁感应原理），然后输出电压。
同步电机作电动机运行时，转子绕组工作时加直流励磁，定子通3相交流电，产生旋转磁场，带动转子同步转动。

补充说明：
发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。
发电机的分类可归纳如下：
发电机 { 直流发电机
交流发电机 { 同步发电机
异步发电机(很少采用)

交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。

同步电机和异步电机区别：（这是网上3个网友给的解释）
1，同步与异步的最大区别就在于看他门的转子速度是不是与定子旋转的磁场速度一致，如果转子的旋转速度与定子是一样的，那就叫同步电动机，如果不一致，就叫异步电动机。。。
2，当极对数一定时，电机的转速和频率之间有严格的关系，用电机专业术语说，就是同步。异步电机也叫感应电机，主要作为电动机使用，其工作时的转子转速总是小于同步电机。
3，所谓“同步”就是电枢（定子）绕组流过电流后，将在气隙中形成一旋转磁场，而该磁场的旋转方向及旋转速度均与转子转向，转速相同，故为同步。
异步电机的话，其旋转磁场与转子存在相对转速，即产生转距。

至于为什么异步电动机和同步电动机会有这样的区别，我来总结一下，最根本的原因其实就是定子有没有加励磁，不加励磁为异步，应为只有产生相对运动了，才会有切割磁感线的作用（或者说是磁通变化），才会产生电磁感应力（即安培力）。而加了励磁，定子就可以看作一块磁铁，有固定的NS极，会随着旋转磁场同步转动，所以称同步电机。

http://wenwen.soso.com/z/q227645927.htm

1、原理说明

图1： 同步电机原理图

图2： 单相异步电机原理图

说明：单相异步电机通过电容移相作用，将单相交流电分离出另一相相位差90度的交流电。将这两相交流电分别送入两组或四组电机线圈绕组，就在电机内形成旋转的磁场，旋转磁场在电机转子内产生感应电流，感应电流产生的磁场与旋转磁场方向相反，被旋转磁场推拉进入旋转状态，由于转子必须切割磁力线才能产生感应电流，因此转子转速必须低于旋转磁转速，故称异步电机。

2、异同

同步电机和异步电机都可以归为交流电机的范畴。
●在电机设计上，
交流异步电机的转子一般为鼠笼型的，还有绕线型的，定子上绕组也有不同的绕制方法。而同步电机设计上定子转子可能都是绕线的。
●电机的工作上，
同步电机的转子随磁场变化同步旋转，异步电机的转子不随磁场变化同步旋转。同步电机工作时，电机的转子通入直流电，产生类似永磁体产生的磁场，而定子上通入三相交流电，此时定子随磁场变化同步旋转，转速n＝60f/p，这里f是电源频率，p是电机的极对数。
异步电机工作时候，只有定子通电（三相交流电），转子由于受到感应电流产生磁场（原理同变压器），由于是感应电流，所以，产生磁场旋转时候要滞后定子磁场一个角度，在定子侧看，是定子磁场拖动转子旋转。转速要低于同步转速，所以就称之为异步电机。
●应用上，同步电机一般用于发电，也用于比较精确的控制；异步电机一般造价低廉，用于要求不高的场合，也更加广泛，例如电风扇。

【注】网上整理（百度知道、google图片），有不对之处请指正，想要求真知者请亲自考证，我这里只是了解一下。

同步和异步都是指电机的转速与电源频率的关系。
同步是指电机的转速与电源交流电的频率同步，与电机的负荷无关。
异步是指电机的转速与电源交流电的频率不同步，与电机的负荷有关。
他们的差别的原因是在于电机的结构。
为了使电机转子旋转，电机的定子产生旋转磁场，电机的转子也必须有磁场，使转子转起来。
如果电机的转子的磁场是通过外界向转子上的线圈供电而产生，转子将跟随定子的磁场转动，转速等于磁场旋转的速度，也就是同步。
如果电机的转子的磁场不是通过外界向转子上的线圈供电而产生，而是靠定子的旋转磁场感应转子的鼠笼状导体，从而产生电流和磁场，使转子转动，这时为了能使旋转磁场的磁力线切割转子的鼠笼状导体，从而产生电流，二者的转速必须有一个差，也就是转子的转速不等于磁场的转速，就是异步。
从结构上区分，同步电机的转子有绕组，有电刷向转子供电，而异步电机的转子无绕组，也无电刷。
从应用上分，同步电机用于对转速要求严格的场合，价格也很贵。
而异步电机普遍使用在一般场合，价格低廉。
1. 一、普通异步电动机都是按恒频恒压设计的，不可能完全适应变频调速的要求。以下为变频器对电机的影响
　　1、电动机的效率和温升的问题
　　 不论那种形式的变频器，在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流，使电动机在非正弦电压、电流下运行。拒资料介绍，以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例，其低次谐波基本为零，剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为：2u+1（u为调制比）。
　　 高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜（铝）耗、铁耗及附加损耗的增加，最为显著的是转子铜（铝）耗。因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的，因此，高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后，便会产生很大的转子损耗。除此之外，还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热，效率降低，输出功率减小，如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下，其温升一般要增加10%--20%。
　　2、电动机绝缘强度问题
　　 目前中小型变频器，不少是采用PWM的控制方式。他的载波频率约为几千到十几千赫，这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率，相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压，使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外，由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上，会对电动机对地绝缘构成威胁，对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。
　　3、谐波电磁噪声与震动
　　 普通异步电动机采用变频器供电时，会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉，形成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时，将产生共振现象，从而加大噪声。由于电动机工作频率范围宽，转速变化范围大，各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。
　　4、电动机对频繁启动、制动的适应能力
　　 由于采用变频器供电后，电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动，并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动，为实现频繁启动和制动创造了条件，因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下，给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。
　　5、低转速时的冷却问题
　　 首先，异步电动机的阻抗不尽理想，当电源频率较底时，电源中高次谐波所引起的损耗较大。其次，普通异步电动机再转速降低时，冷却风量与转速的三次方成比例减小，致使电动机的低速冷却状况变坏，温升急剧增加，难以实现恒转矩输出。
二、变频电动机的特点
　　1、电磁设计
　　对普通异步电动机来说，再设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。而变频电动机，由于临界转差率反比于电源频率，可以在临界转差率接近1时直接启动，因此，过载能力和启动性能不在需要过多考虑，而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下：
　　1） 尽可能的减小定子和转子电阻。
　　减小定子电阻即可降低基波铜耗，以弥补高次谐波引起的铜耗增
　　2）为抑制电流中的高次谐波，需适当增加电动机的电感。但转子槽漏抗较大其集肤效应也大，高次谐波铜耗也增大。因此，电动机漏抗的大小要兼顾到整个调速范围内阻抗匹配的合理性。
　　3）变频电动机的主磁路一般设计成不饱和状态，一是考虑高次谐波会加深磁路饱和，二是考虑在低频时，为了提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。
　　2、结构设计
　　再结构设计时，主要也是考虑非正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响，一般注意以下问题：
　　1）绝缘等级，一般为F级或更高，加强对地绝缘和线匝绝缘强度，特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。
　　2）对电机的振动、噪声问题，要充分考虑电动机构件及整体的刚性，尽力提高其固有频率，以避开与各次力波产生共振现象。
　　3）冷却方式：一般采用强迫通风冷却，即主电机散热风扇采用独立的电机驱动。
　　4）防止轴电流措施，对容量超过160KW电动机应采用轴承绝缘措施。主要是易产生磁路不对称，也会产生轴电流，当其他高频分量所产生的电流结合一起作用时，轴电流将大为增加，从而导致轴承损坏，所以一般要采取绝缘措施。
　　5）对恒功率变频电动机，当转速超过3000/min时，应采用耐高温的特殊润滑脂，以补偿轴承的温度升高。
同步电动机：
　　一、 特点：
　　1、 功率因数超前，一般额定功率因数为0.9，有利于改善电网的功率因数，增加电网容量。
　　2、 运行稳定性高，当电网电压突然下降到额定值的80%时，其励磁系统一般能自动调节实行强行励磁，保证电动机的运行稳定。
　　3、 过载能力比相应的异步电动机大。
　　4、 运行效率高，尤其是低速异步电动机。
　　二、 启动方式
　　1、 异步启动法，，同步电动机多数在转子上装有类似与异步电机笼式绕组的启动绕组。再励磁回路串接约为励磁绕组电阻值10倍的附加电阻来构成闭合电路，把同步电动机的定子直接接入电网，使之按异步电动机启动，当转速达到亚同步转速（95%）时，再切除附加电阻。
　　2、 变频启动，用变频器启动，不在赘述。
　　三、 应用
　　作过油田节电的师傅都知道，油田的抽油机电机，由于要求的启动转矩大，工程师设计时一般将电机设计的很大，这就出现"大马拉小车"现象，如：55KW的抽油机电机，再平衡块基本调好后，其实际有功一般在十几个KW，有时还小。我曾做过这样的改造，将抽油机55KW异步电动机改为22KW同步电机，后用变频器控制，当然也可以根据排液量或别的信号进行自动控制。节电率可达40%。
　　
因此，异步电动机，同步电动机，变频电动机三者各有特点，主要看您所控制的工况环境，当然还要根据工程成本，能用异步电机尽坑靡觳降缍
2. 同步电机就是靠励磁电流运行的，如果没有励磁，电机就是异步的。励磁是加在转子上的直流系统，它的旋转速度和极性与定子是一致的，如果励磁出现问题，电动机就会失步，调整不过来，触发保护“励磁故障”电动机跳闸
说的白一点，励磁电流就是同步电机转子中流过的电流（有了这个电流，使转子相当于一个电磁铁，有N极和S极），在正常运行时，这个电流是由外部加在转子上的直流电压产生的。以前这个直流电压是由直流电动机供给，现在大多是由可控硅整流后供给。我们通常把可控硅整流系统称为励磁装置。
异步机就是电机的转子转动的速度与定子所产生的旋转磁场的旋转速度不一致，有一个差值（不同步）。我们叫转差。这个转差与定子所产生的旋转磁场的转速的比率叫转差率。
同步机与异步机的区别在于：从供电方面说，异步机只是在定子侧加上电压（也有转子上加电压的），而同步机要在定子和转子上都加上电压。也就是说异步机是单边励磁，同步机是双边励磁。 从转速方面说，异步机的转速只与负荷大小有关（当然有一定的范围），而同步机的转速只与电网的频率有关。 从结构上说，同步电机与异步机转子的构造也不一样。异步机的转子是有夕钢片和铝条（或夕钢片和线圈组成），而同步机一般由数块磁钢和线圈组成（也有隐极式的不太一样）。 当然还有许多差别，如工艺要求、设计问题等等，我也说不全，请共同探讨。

Answer 2

同步电机起动时，转子需要靠励磁柜接入灭磁电阻，形成闭合回路。

Answer 3

大型同步电机是异步启动同步运行，即启动阶段靠电机转子上的“鼠笼”来启动待快要达到同步额定速度的时候投入直流励磁电流把电机迁入同步。小型同步电机是靠驱动器与在电机上的转角传感器来构成闭环控制系统，先从驱动器给出合适的运转相位启动，根据控制需要给定子施放合适的相位波形电量。

Answer 4

同步电机一般空载启动

Answer 5

一楼的大哥总结得太全了