同步电机
一种常用的交流电机
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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。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。
工作原理
图1所示为同步发电机的工作原理图，它由定子和转子两部分组成。定子铁心内圆上均匀分布的槽内嵌放三相对称绕组，转子主磁极由磁极铁心和励磁绕组组成。以发电机为例，定子上有 AX、BY、CZ三相绕组，它们在空间上彼此相差120°电角度，每相绕组的匝数相等。转子磁极(简称主磁极)上装有励磁绕组，由直流励磁，其磁通从转子N极出来经过气隙、定子铁心、气隙，进入转子S极而构成回路，如果用原动机拖动发电机沿顺时针方向恒速旋转，则磁极的磁力线将切割定子绕组的导体，由电磁感应定律可知，在定子导体中就会感应出交变电动势。设磁极磁场的气隙磁密沿圆周按正弦规律分布，则导体电动势也随时间按正弦规律变化。[1]
图1同步发电机的工作原理图