同步電機的分類及工作原理分析

同步電機的特點是穩態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態下是不變的，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.