同步电机的分类及工作原理分析

同步电机的特点是稳态运行时转子转速与电网频率之间存在恒定关系，n=ns=60f/p，ns成为同步转速。如果电网的频率不变，那么同步电机的速度在稳态下是不变的，与负载的大小无关。

同步电机分为以下四类：

1.交流同步电机。

同步电机是一种定速驱动电机，其转子转速与工频保持恒定的比例关系，广泛应用于电子仪器仪表、现代办公设备、纺织机械等。

2.永磁同步电机。

永磁同步电机属于异步起动永磁同步电机，其磁场系统由一个或多个永磁体组成。通常，在用铸铝或铜条焊接的笼型转子中，根据所需的极数安装镶嵌永磁体的磁极。定子结构类似于异步电机。

(2)定子绕组接通时，电机根据异步电机原理启动旋转，加速至同步转速，转子永磁磁场与定子磁场产生的同步电磁转矩将转子拉至同步，电机进入同步运行。

3.磁阻同步电机

(1)磁阻同步电机又称无功同步电机，是利用转子正交轴与直轴之间的不等磁阻产生磁阻转矩的同步电机。它的定子与异步电动机的定子结构相似，但转子结构不同。

磁阻同步电机由同笼异步电机演变而来。为了使电机产生异步起动转矩，转子上还装有笼型铸铝绕组。转子上设有与定子极数相对应的反作用槽，用于产生磁阻同步转矩。

磁阻同步电机也分为几种类型，如单相电容运行型、单相电容起动型、单相双值电容型等。

4.磁滞同步电机

磁滞同步电机是利用磁滞材料产生的磁滞转矩工作的同步电机。分为内转子式磁滞同步电机、外转子式磁滞同步电机和单相罩极式磁滞同步电机。

内转子磁滞同步电机的转子结构为隐极式，外观为光滑圆柱体。转子上没有绕组，但铁芯外圆上有一层由磁滞材料制成的环形有效层。

(3)定子绕组接通后，产生的旋转磁场使磁滞转子产生异步转矩并开始旋转，然后将自身拉入同步运行。当电机异步运行时，定子旋转磁场以转差频率反复磁化转子。同步运行时，转子上的磁滞材料被磁化，出现永久磁极，从而产生同步转矩。

同步电机的工作原理如下：

1.主磁场的建立：向励磁绕组施加DC励磁电流，建立极性交替的励磁磁场，即建立主磁场。

2.载流导体：三相对称电枢绕组作为电源绕组，成为感应电势或感应电流的载体。

3.切割运动：原动机带动转子旋转(电机输入机械能)，不同极性的励磁磁场随轴旋转，依次切割定子绕组。

4.交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，会在电枢绕组中感应出大小和方向周期性变化的三相对称交变电势。交流电源可以通过输出线提供。

5.交叉属性和对称性.