同步電動(dòng)機(jī)是一種將三相交流電變換成恒定轉(zhuǎn)速的輸出機(jī)械功率的電機(jī)。在同步電機(jī)定子上，齒槽沖片疊成的鐵心上嵌裝了三相繞組，而轉(zhuǎn)子上裝有直流勵(lì)磁的磁極。定子鐵心內(nèi)的三相繞組是這樣設(shè)置的：各相繞組是對(duì)稱(chēng)的，在定子表面各相帶占120度電角度，而各相電勢(shì)相位也差120度電角度。

根據(jù)電機(jī)學(xué)電勢(shì)向量分析可知，這個(gè)三相繞組通電后將在定子空間產(chǎn)生一個(gè)與電網(wǎng)頻率同步的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。而其轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)由于是恒定勵(lì)磁，相對(duì)于轉(zhuǎn)子是靜止的，定、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)作用結(jié)果，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)被定子磁場(chǎng)吸引，以同步速度旋轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。因此，電動(dòng)機(jī)以同步速度運(yùn)行，并輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩。

同步電動(dòng)機(jī)的基本原理

1、三相交流電源加在定子繞組上，通入三相對(duì)稱(chēng)交變電流，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)速度為n0的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。

2、轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組通入直流電流，產(chǎn)生極性恒定的靜止磁場(chǎng)。

3、轉(zhuǎn)子以某種方法啟動(dòng)后，轉(zhuǎn)速n接近n0時(shí)，若轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)與定子磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)相等，根據(jù)磁極異性相吸原理，定、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)磁極之間就會(huì)趨于對(duì)齊，同步電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)，由于阻力的存在，轉(zhuǎn)子的磁極軸線總是要滯后旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)軸線一個(gè)角度θ，便產(chǎn)生一個(gè)異性磁場(chǎng)拉力，即電磁轉(zhuǎn)矩，促使轉(zhuǎn)子跟隨旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)一起同步運(yùn)動(dòng)，即n=n0。這就是同步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理。

同步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

1、定子

同步電動(dòng)機(jī)的定子稱(chēng)為電樞，結(jié)構(gòu)與三相異步電動(dòng)機(jī)的定子相同，由定子鐵芯、定子繞組、機(jī)座和端蓋等組成。定子鐵心由硅鋼片組成，鐵心槽內(nèi)嵌入三相對(duì)稱(chēng)繞組。

2）轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、勵(lì)磁繞組、啟動(dòng)繞組和轉(zhuǎn)軸組成。轉(zhuǎn)子鐵芯由鑄鋼或鍛鋼制成，上面繞有勵(lì)磁繞組。勵(lì)磁繞組與勵(lì)磁電源相連，接入勵(lì)磁電流。啟動(dòng)繞組由嵌裝于磁極表面的銅條組成，銅條兩端用銅環(huán)連接，同異步電動(dòng)機(jī)的鼠籠型轉(zhuǎn)子相同。三相同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子有隱極式和凸極式兩種。

（1）隱極式

隱極式轉(zhuǎn)子鐵芯為圓柱形，表面開(kāi)槽，槽內(nèi)嵌入勵(lì)磁繞組，與定子鐵芯之間的氣隙比較均勻。

（2）凸極式

凸極式轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組集中繞在兩磁極之間的鐵芯柱上，與定子鐵芯之間的氣息不均勻。