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同步電機結構由定子和轉子組成,定子固定不動,其中安放三相對稱繞組,當通入三相交流電時,三相繞組產(chǎn)生的合成磁場為一個以同步速度旋轉的旋轉磁場。轉子的勵磁繞組由直流電源供電,產(chǎn)生恒定不變的磁場,當轉子以一個和旋轉磁場相同的初始轉速轉動時,旋轉磁場和恒定磁場極性相反的兩級相互吸引,并互相匹配,終和旋轉磁場的轉速相同,即轉子會以同步轉速轉動,
即想要改變同步電機的轉速,通過改變定子繞組中三相交流電的頻率即可。如果轉子沒有初始轉速,開始時轉子的n或s被旋轉磁場的s或n級吸引,轉子開始轉動,但是轉子的速度遠遠達不上轉速,于是旋轉磁場和恒定磁場相同磁性的極會碰到一起,產(chǎn)生排斥力,轉子會停止轉動,即同步電機無法自啟動,為了使同步電機自啟動,在轉子磁極頂部加裝鼠籠,啟動時,轉子勵磁線圈不通電旋轉磁場轉動時,鼠籠切割磁感線會產(chǎn)生感應電流,進而產(chǎn)生安培力,使轉子以旋轉磁場同方向進行旋轉,在轉子達到速度時,轉子的勵磁繞組開始通電,此時轉子的磁極會和旋轉磁場的磁極相互匹配,即轉子以同步速度運行,此時轉子和旋轉磁場的相對速度為0,鼠籠上產(chǎn)生感應電流為0,不會干擾同步電機運行。
同步電動機的優(yōu)點:
1、 功率因數(shù)超前,一般額定功率因數(shù)為0.9,有利于改善電網(wǎng)的功率因數(shù),增加電網(wǎng)容量。 2、 運行穩(wěn)定性高,當電網(wǎng)電壓突然下降到額定值的80%時,其勵磁系統(tǒng)一般能自動調節(jié)實版行強行勵磁,保證電動機的運行穩(wěn)定。
3、 過載能力比相應的異步電動機大。
4、 運行,尤其是低速同步電動機。