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同步電動機的原理

 同步電動機是屬于交流電機,定子繞組與異步電動機相同。它的轉子旋轉速度與定子繞組所產生的旋轉磁場的速度是一樣的,所以稱為同步電動機。正由于這樣,同步電動機的電流在相位上是超前于電壓的,即同步電動機是一個容性負載。為此,在很多時候,同步電動機是用以改進供電系統的功率因素的。

  同步電動機在結構上大致有兩種:

  轉子用直流電進行勵磁。它的轉子做成顯極式的,安裝在磁極鐵芯上面的磁場線圈是相互串聯的,接成具有交替相反的極性,并有兩根引線連接到裝在軸上的兩只滑環上面。磁場線圈是由一只小型直流發電機或蓄電池來激勵,在大多數同步電動機中,直流發電機是裝在電動機軸上的,用以供應轉子磁極線圈的勵磁電流。

  由于這種同步電動機不能自動啟動,所以在轉子上還裝有鼠籠式繞組而作為電動機啟動之用。鼠籠繞組放在轉子的周圍,結構與異步電動機相似。

  當在定子繞組通上三相交流電源時,電動機內就產生了一個旋轉磁場,鼠籠繞組切割磁力線而產生感應電流,從而使電動機旋轉起來。

  轉子不勵磁的同步電動機能夠運用于單相電源上,也能運用于多相電源上。這種電動機中,有一種的定子繞組與分相電動機或多相電動機的定子相似,同時有一個鼠籠轉子,而轉子的表面切成平面,如圖2所示。所以是屬于顯極轉子,轉子磁極是由一種磁化鋼做成的,而且能夠經常保持磁性。鼠籠繞組是用來產生啟動轉矩的,而當電動機旋轉到一定的轉速時,轉子顯極就跟住定子線圈的電流頻率而達到同步。顯極的極性是由定子感應出來的,因此它的數目應和定子上極數相等,當電動機轉到它應有的速度時,鼠籠繞組就失去了作用,維持旋轉是靠著轉子與磁極跟住定子磁極,使之同步。


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