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同步電機(jī)結(jié)構(gòu)由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子固定不動(dòng),其中安放三相對(duì)稱繞組,當(dāng)通入三相交流電時(shí),三相繞組產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)為一個(gè)以同步速度旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組由直流電源供電,產(chǎn)生恒定不變的磁場(chǎng),當(dāng)轉(zhuǎn)子以一個(gè)和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相同的初始轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和恒定磁場(chǎng)極性相反的兩級(jí)相互吸引,并互相匹配,終和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速相同,即轉(zhuǎn)子會(huì)以同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng),
即想要改變同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速,通過(guò)改變定子繞組中三相交流電的頻率即可。如果轉(zhuǎn)子沒(méi)有初始轉(zhuǎn)速,開(kāi)始時(shí)轉(zhuǎn)子的n或s被旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的s或n級(jí)吸引,轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),但是轉(zhuǎn)子的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不上轉(zhuǎn)速,于是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和恒定磁場(chǎng)相同磁性的極會(huì)碰到一起,產(chǎn)生排斥力,轉(zhuǎn)子會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng),即同步電機(jī)無(wú)法自啟動(dòng),為了使同步電機(jī)自啟動(dòng),在轉(zhuǎn)子磁極頂部加裝鼠籠,啟動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)子勵(lì)磁線圈不通電旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),鼠籠切割磁感線會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,進(jìn)而產(chǎn)生安培力,使轉(zhuǎn)子以旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn),在轉(zhuǎn)子達(dá)到速度時(shí),轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組開(kāi)始通電,此時(shí)轉(zhuǎn)子的磁極會(huì)和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極相互匹配,即轉(zhuǎn)子以同步速度運(yùn)行,此時(shí)轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)速度為0,鼠籠上產(chǎn)生感應(yīng)電流為0,不會(huì)干擾同步電機(jī)運(yùn)行。
同步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn):
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(yùn)行穩(wěn)定性高,當(dāng)電網(wǎng)電壓突然下降到額定值的80%時(shí),其勵(lì)磁系統(tǒng)一般能自動(dòng)調(diào)節(jié)實(shí)版行強(qiáng)行勵(lì)磁,保證電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定。
3、 過(guò)載能力比相應(yīng)的異步電動(dòng)機(jī)大。
4、 運(yùn)行,尤其是低速同步電動(dòng)機(jī)。