同步电动机的简易工作原理(同步电动机的工作原

1. 同步电动机的工作原理简述

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），然后输出电压。

作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式，作为电动机运行是同步电机的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。同步电动机的优点：

1、 功率因数超前，一般额定功率因数为0.9，有利于改善电网的功率因数，增加电网容量。

2、 运行稳定性高，当电网电压突然下降到额定值的80%时，其励磁系统一般能自动调节实行强行励磁，保证电动机的运行稳定。

3、 过载能力比相应的异步电动机大。

4、 运行效率高，尤其是低速同步电动机。

2. 同步电动机的基本工作原理

同步电动机工作时，定子的三相绕组中通入三相对称电流，转子的励磁绕组通入直流电流。在定子三相对称绕组中通入三相交变电流时，将在气隙中产生旋转磁场。在转子励磁绕组中通入直流电流时，将产生极性恒定的静止磁场。若转子磁场的磁极对数与定子磁场的磁极对数相等，转子磁场因受定子磁场磁拉力作用而随定子旋转磁场同步旋转，即转子以等同于旋转磁场的速度、方向旋转，这就是同步电动机的基本工作原理。

同步电机的主要运行方式有三种，即作为发电机、电动机和补偿机运行。

1.作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式。

2.作为电动机运行是同步电机的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。小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。

3.同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载，靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率，以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。

3. 同步异步电动机工作原理

一、工作原理的区别

异步和同步电机的原理都是基于电磁感应定律，不同的是异步电机定子对称三相绕组接入交流电源，即使定子不转动，由于通入交流电源，也会产生一个旋转磁场，此时在闭合的绕组回路当中将产生电流。于是载流的导体在旋转磁场中受到力的作用，根据左手螺旋定则可以确定转子绕组受到一个具有方向的电磁力和电磁转矩作用（一般是顺时针方向），使得转子绕组以转速n随着定子旋转磁场转向旋转；

而同步电机定子绕组在空间上是互差120°电角度对称分布放置在定子铁心槽中，转子绕组通有直流励磁，当直流电流通过电刷和滑环通入转子绕组后，会产生一个由N极出来经过气隙、定子铁芯，然后经过气隙进入S极的磁路。当同步电机由原动机驱动，以转速n按一定方向作旋转时，定子中三相绕组依次切割磁感线，感应出大小相等、相位彼此差120°的电势，这便是同步电机的原理。

二、结构的区别

同步电机和异步电机最大的区别，通俗的理解就在于它们的转子速度与定子旋转磁场是否一致，电机的转子速度与定子旋转磁场相同，叫同步电机，反之，则叫异步电机。

另外，同步电机与异步电机的定子绕组是相同的，区别在于电机的转子结构。异步电机的转子是短路的绕组，靠电磁感应产生电流。而同步电机的转子结构相对复杂，有直流励磁绕组，因此需要外加励磁电源，通过滑环引入电流；因此同步电机的结构相对比较复杂，造价、维修费用也相对较高。

三、功能及用途的区别

同步电机转速与电磁转速同步，而异步电动机的转速则低于电磁转速，同步电机不论负载大小，只要不失步，转速就不会变化，异步电动机的转速时刻跟随负载大小的变化而变化。

同步电机的精度高、但造工复杂、造价高、维修相对困难，而异步电机虽然反应慢，但易于安装、使用，同时价格便宜。所以同步电动机没有异步电机应用广泛。同步电机多应用于大型发电机，而异步电机几乎应用在电动机场合。

4. 简述同步电机结构原理

答:当同步发电机被原动机（水轮机或汽轮机）拖动旋转后，转子中的励磁绕组加上直流励磁，在定、转子的气隙间产生旋转磁场，定子上的三相对称绕组依次切割交变磁场而感应出三相对称电动势，接上负载输出三相交变电流。

这样原动机输入的机械能通过同步发电机转换为交流电能输出。

5. 同步电动机原理和构造

永磁同步电机的原理如下在电动机的定子绕组中通入三相电流，在通入电流后就会在电动机的定子绕组中形成旋转磁场，由于在转子上安装了永磁体，永磁体的磁极是固定的，根据磁极的同性相吸异性相斥的原理，在定子中产生的旋转磁场会带动转子进行旋转，最终达到转子的旋转速度与定子中产生的旋转磁极的转速相等，所以可以把永磁同步电机的起动过程看成是由异步启动阶段和牵入同步阶段组成的。

在异步启动的研究阶段中，电动机的转速是从零开始逐渐增大的，造成上诉的主要原因是其在异步转矩、永磁发电制动转矩、矩起的磁阻转矩和单轴转由转子磁路不对称而引等一系列的因素共同作用下而引起的，所以在这个过程中转速是振荡着上升的。

在起动过程中，质的转矩，只有异步转矩是驱动性电动机就是以这转矩来得以加速的，其他的转矩大部分以制动性质为主。

在电动机的速度由零增加到接近定子的磁场旋转转速时，在永磁体脉振转矩的影响下永磁同步电机的转速有可能会超过同步转速，而出现转速的超调现象。但经过一段时间的转速振荡后，最终在同步转矩的作用下而被牵入同步。

6. 同步电机的结构组成和工作原理

永磁同步电机转子是永磁钢组成，转子磁场和定子磁场相互独立，旋转时转子磁场和定子磁场同步，转速和方向一致。异步电动机的转子是由铁芯和构成闭合回路的线圈组成，定子线圈通电后产生旋转磁场，该旋转磁场在转子闭合线圈中产生电流建立转子旋转磁场，倆磁场相互作用使转子旋转，因为转子磁场来自于定子磁场，转子旋转磁场速度总是慢于定子磁场的速度，他们之间有转速差，所以称为异步电动机。

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