同步电机,和感应电机(即异步电机)一样是一种常用的交流电机[1].同步电机是电力系统的心脏,它是一种集旋转与静止、电磁变化与机械运动于一体,实现电能与机械能变换的元件,其动态性能十分复杂,而且其动态性能又对全电力系统的动态性能有极大影响.特点是:稳态运行时,转子的转速和电网频率之间有不变的关系n=ns=60f/p,其中f为电网频率,p为电机的极对数,ns称为同步转速.若电网的频率不变,则稳态时同步电机的转速恒为常数而与负载的大小无关.同步电机分为同步发电机和同步电动机.现代发电厂中的交流机以同步发电机为主.[2]

同步电动机的原理 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).

同步电动机(synchronousmotor)是由直流供电的励磁磁场与电枢的旋转磁场相互作用而产生转矩,以同步转速旋转的交流电动机.转子转速与定子旋转磁场的转速相同的.

同步发电机的五种特性:1. 空载特性2. 短路特性3. 零功率因数负载特性4. 同步发电机的外特性5. 调节特性 同步发电机是一种最常用的交流发电机.在现代电力工业中,它广泛用于水力发电、火力发电、核能发电以及柴油机发电.由于同步发电机一般采用直流励磁,当其单机独立运行时,通过调节励磁电流,能方便地调节发电机的电压.若并入电网运行,因电压由电网决定,不能改变,此时调节励磁电流的结果是调节了电机的功率因数和无功功率.

所谓的同步电机,就是电枢绕组的磁场旋转速度与转子旋转方向一致,转速相同.这样的电机一般为如下结构:转子上有绕组,是集中式的励磁绕组;转子上无绕组,而采用永磁体结构;转子上无绕组,无永磁体,有齿和槽.定子上有分布式绕组.采用这样的结构主要是可以把滑环和电刷的数量降到最低,这样的电机又叫转场式电机.也有为某种特殊要求,而把励磁绕组放在定子上的结构,这样的结构一般称为转枢式(如家用吊扇).

t-s的曲线图如下力图左;t-n的曲线图如下图右,即为电动机的机械特性曲线.在机械特性图中,存在两个工作区:稳定运行区和不稳定运行区.在机械特性曲线的ab段,当作用在电动机轴上的负载转矩发生变化时,电动机能适应负载的变化而自动调节达到稳定运行,故为稳定区.机械特性曲线的bc段,因电动机工作在该区段时其电磁转矩不能自动适应负载转矩的变化,故为不稳定区.

同步电动机的2113原理 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5261磁.

主要指外特性和调整特性.外特性是当转速为额定值、励磁电流和负载功率因数为常数时,发电机端电压U与负载电流I之间的关系,如图2所示.调整特性是转速和端电压.

相交流电在定子绕组中会产生旋转的磁场.异步电机的转子速度和这个磁场速度不同步,而同步电机的转子旋转速度和磁场是严格同步的,这就是他们得名的原因.异步电机多用于电动机,同步电机多用于发电机.结构上来说,异步电机的转子是短路的,旋转磁场由定子绕组中的三相交流电产生.同步电机的转子上有励磁绕组,通入直流电,气隙磁场主要由这个直流电产生的磁场随转子旋转而产生的.

同步电动机转速恒定效率较高,一般用在转速要求较高的场合;结构较为复杂,维护工作量大.异步电动机结构简单,维护工作量小,特别是鼠笼转子电机,除轴承之外基本上不需怎么维护;但其功率因素和效率稍低.