同步電機的分類及工作原理分析

同步電機的特點是穩(wěn)態(tài)運行時轉子轉速與電網頻率之間存在恒定關系，n=ns=60f/p，ns成為同步轉速。如果電網的頻率不變，那么同步電機的速度在穩(wěn)態(tài)下是不變的，與負載的大小無關。

同步電機分為以下四類：

1.交流同步電機。

同步電機是一種定速驅動電機，其轉子轉速與工頻保持恒定的比例關系，廣泛應用于電子儀器儀表、現代辦公設備、紡織機械等。

2.永磁同步電機。

永磁同步電機屬于異步起動永磁同步電機，其磁場系統由一個或多個永磁體組成。通常，在用鑄鋁或銅條焊接的籠型轉子中，根據所需的極數安裝鑲嵌永磁體的磁極。定子結構類似于異步電機。

(2)定子繞組接通時，電機根據異步電機原理啟動旋轉，加速至同步轉速，轉子永磁磁場與定子磁場產生的同步電磁轉矩將轉子拉至同步，電機進入同步運行。

3.磁阻同步電機

(1)磁阻同步電機又稱無功同步電機，是利用轉子正交軸與直軸之間的不等磁阻產生磁阻轉矩的同步電機。它的定子與異步電動機的定子結構相似，但轉子結構不同。

磁阻同步電機由同籠異步電機演變而來。為了使電機產生異步起動轉矩，轉子上還裝有籠型鑄鋁繞組。轉子上設有與定子極數相對應的反作用槽，用于產生磁阻同步轉矩。

磁阻同步電機也分為幾種類型，如單相電容運行型、單相電容起動型、單相雙值電容型等。

4.磁滯同步電機

磁滯同步電機是利用磁滯材料產生的磁滯轉矩工作的同步電機。分為內轉子式磁滯同步電機、外轉子式磁滯同步電機和單相罩極式磁滯同步電機。

內轉子磁滯同步電機的轉子結構為隱極式，外觀為光滑圓柱體。轉子上沒有繞組，但鐵芯外圓上有一層由磁滯材料制成的環(huán)形有效層。

(3)定子繞組接通后，產生的旋轉磁場使磁滯轉子產生異步轉矩并開始旋轉，然后將自身拉入同步運行。當電機異步運行時，定子旋轉磁場以轉差頻率反復磁化轉子。同步運行時，轉子上的磁滯材料被磁化，出現永久磁極，從而產生同步轉矩。

同步電機的工作原理如下：

1.主磁場的建立：向勵磁繞組施加DC勵磁電流，建立極性交替的勵磁磁場，即建立主磁場。

2.載流導體：三相對稱電樞繞組作為電源繞組，成為感應電勢或感應電流的載體。

3.切割運動：原動機帶動轉子旋轉(電機輸入機械能)，不同極性的勵磁磁場隨軸旋轉，依次切割定子繞組。

4.交變電勢的產生：由于電樞繞組與主磁場之間的相對切割運動，會在電樞繞組中感應出大小和方向周期性變化的三相對稱交變電勢。交流電源可以通過輸出線提供。

5.交叉屬性和對稱性.