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什么是同步电机

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同步电机是一种交流电动机,其转子转速与定子旋转磁场的转速相同。同步电机在运行时,转子的转速n与磁极对数p、电源频率f之间满足n=f/p。这意味着,当电源频率一定时,转子的转速是固定的,且与负载无关,具有运行稳定性高和过载能力强的特点。

同步电机分为同步发电机和同步电动机两种类型。现代发电厂中的交流机多以同步电机为主。同步电机的运行方式主要有三种:作为发电机、电动机和补偿机运行。作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式,作为电动机运行是另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节,在不要求调速的场合,应用大型同步电动机可以提高运行效率。近年来,小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。

同步电机还可以接于电网作为同步补偿机,此时电机不带任何机械负载,通过调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或容性无功功率,以改善电网的功率因数或调节电网电压。同步电动机在结构上大致有两种:一种是转子用直流电进行励磁的,另一种是转子不需励磁的同步电机。

转子用直流电进行励磁的同步电动机不能自动启动,因此在转子上还装有鼠笼式绕组作为启动之用。当在定子绕组通上三相交流电源时,就会产生旋转磁场,鼠笼绕组切割磁力线而产生感应电流,从而使电动机旋转起来。转子磁场线圈经由直流电激励后,转子上面形成一定磁极,这些磁极就企图跟踪定子上的旋转磁极,从而增加电动机转子的速率直至与旋转磁场同步旋转为止。

另一种转子不励磁的同步电动机能够运用于单相电源上,也能运用于多相电源上。这种电动机中,有一种的定子绕组与分相电动机或多相电动机的定子相似,同时有一个鼠笼转子,而转子的表面切成平面,形成显极转子。转子磁极是由一种磁化钢制成的,能够经常保持磁性。鼠笼绕组产生启动转矩,当电动机旋转到一定的转速时,转子显极就跟住定子线圈的电流频率而达到同步。
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