直流電機與交流電機的區別及優缺點分析

直流電機與交流電機的區別

直流電機是磁場不動，導體在磁場中運動;交流電機是磁場旋轉運動，而導體不動。

直流電動機分為定子繞組和轉子繞組。定子繞組產生磁場。當通直流電時。定子繞組產生固定極性的磁場。轉子通直流電在磁場中受力。于是轉子在磁場中受力就旋轉起來。直流電機構造復雜。造價高。

交流電動機分定子繞組和轉子導體。轉子導體形狀像鼠籠導體與導體之間用硅鋼片。有的交流電動機轉子也有繞組。

直流電機(DCMotor)的好處為在控速方面比較簡單，只須控制電壓大小已可控制共轉速，但此類電機不宜在高溫、易燃等環境下操作，而且由于電機中需要以碳刷作為電流變換器(Commutator)的部件(有刷馬達)，所以需要定期清理炭刷磨擦所產生的污物。無碳刷之馬達稱為無刷馬達，相對于有刷，無刷馬達因為少了碳刷與軸的摩擦因此較省電也比較安靜。制作難度較高、價格也較高。

交流電機(ACMotor)則可以在高溫、易燃等環境下操作，而且不用定期清理碳刷的污物，但在控速上比較困難，因為控制交流電機轉速須要控制交流電的頻率(或使用感應馬達，用增加內部阻力的方式，在相同交流電的頻率下降低電機轉速)，控制其電壓只會影響電機的扭力。一般民用馬達之電壓有110V和220V等兩種，在工業應用還有380V或440V等型態。

直流電機具有良好的啟動特性和調速特性。因此，在調速性能要求較高的大型設備，比如軋鋼機上都采用直流電動機拖動。但它存在著直流換向問題，結構復雜，維護檢修不方便，而且消耗有色金屬多。

直流電機與交流電機的優缺點

一、直流電機的優點

1.直流電機具有良好的啟動特性和調速特性

2.直流電機的轉矩比較大

3.維修比較便宜。

4.直流電機的直流相對于交流比較節能環保。

二、直流電機的缺點

1.直流電機制造比較貴

2.有碳刷

三、交流電機的優點

1.交流電機制造比較便宜。

2.矢量變頻技術的發展，已經可以用變頻電機模擬成直流電

3.相對于直流電機在結構簡單、維護容易、對環境要求低以及節能和提高生產力等方面具有足夠的優勢，使得交流調速已經廣泛運用于工農業生產、交通運輸、國防以及日常生活之中。

四、交流電機的缺點

1.交流電機的啟動性和調速性較差

交流電機根據轉速可分為同步電機和異步電機。

1、同步電機

同步電機的主要運行方式有三種，即作為發電機、電動機和補償機運行。作為發電機運行是同步電機最主要的運行方式，作為電動機運行是同步電機的另一種重要的運行方式。同步電動機的功率因數可以調節，在不要求調速的場合，應用大型同步電動機可以提高運行效率。近年來，小型同步電動機在變頻調速系統中開始得到較多地應用。

同步電機還可以接于電網作為同步補償機。這時電機不帶任何機械負載，靠調節轉子中的勵磁電流向電網發出所需的感性或者容性無功功率，以達到改善電網功率因數或者調節電網電壓的目的。

2、異步電機

異步電機是一種交流電機，其負載時的轉速與所接電網的頻率之比不是恒定關系。還隨著負載的大小發生變化。負載轉矩越大，轉子的轉速越低。異步電機包括感應電機、雙饋異步電機和交流換向器電機。感應電機應用最廣，在不致引起誤解或混淆的情況下，一般可稱感應電機為異步電機。

優點：結構簡單，制造方便，價格便宜，運行方便。

缺點：功率因數滯后，輕載功率因數低，調速性能稍差。