交流同步電動機是一種恒速驅動電動機，其轉子轉速與電源頻率保持恒定的比例關系，被廣泛應用于電子儀器儀表、現(xiàn)代辦公設備、紡織機械等。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(tǒng)的功率因數(shù)的。
轉子轉速與定子旋轉磁場的轉速相同的交流電動機。其轉子轉速n與磁極對數(shù)p、電源頻率f之間滿足n=60f/p。轉速n決定于電源頻率f，故電源頻率一定時，轉速不變，且與負載無關。具有運行穩(wěn)定性高和過載能力大等特點。常用于多機同步傳動系統(tǒng)、精密調速穩(wěn)速系統(tǒng)和大型設備(如軋鋼機)等。
1．永磁同步電動機永磁同步電動機屬于異步啟動永磁同步電動機，其磁場系統(tǒng)由一個或多個永磁體組成，通常是在用鑄鋁或銅條焊接而成的籠型轉子的內部，按所需的極數(shù)裝鑲有永磁體的磁極。定子結構與異步電動機類似。
當定子繞組接通電源后，電動機以異步電動機原理起動動轉，加速運轉至同步轉速時，由轉子永磁磁場和定子磁場產生的同步電磁轉矩（由轉子永磁磁場產生的電磁轉矩與定子磁場產生的磁阻轉矩合成）將轉子牽入同步，電動機進入同步運行。
磁阻同步電動機磁阻同步電動機也稱反應式同步電動機，是利用轉子交軸和直軸磁阻不等而產生磁阻轉矩的同步電動機，其定子與異步電動機的定子結構類似，只是轉子結構不同。
磁阻同步電動機是同籠型異步電動機演變來的，為了使電動機能產生異步起動轉矩，轉子還設有籠型鑄鋁繞阻。轉子上開設有與定子極數(shù)相對應的反應槽（僅有凸極部分的作用，無勵磁繞組和永久磁鐵），用來產生磁阻同步轉矩。根據(jù)轉子上反應槽的結構的不同，可分為內反應式轉子、外反應式轉子和內外反應式轉子，其中，外反應式轉子反應槽開地轉子外圓，使其直軸與交軸方向氣隙不等。內反應式轉子的內部開有溝槽，使交軸方向磁通受阻，磁阻加大。內外反應式轉子結合以上兩種轉子的結構特點，直軸與交軸差別較大，使電動機的力能較大。磁阻同步電動機也分為單相電容運轉式、單相電容起動式、單相雙值電容式等多種類型。
2．磁滯同步電動機磁滯同步電動機是利用磁滯材料產生磁滯轉矩而工作的同步電動機。它分為內轉子式磁滯同步電動機、外轉子式磁滯同步電動機和單相罩極式磁滯同步電動機。
內轉子式磁滯同步電動機的轉子結構為隱極式，外觀為光滑的圓柱體，轉子上無繞組，但鐵心外圓上有用磁滯材料制成的環(huán)狀有效層。
定子繞組接通電源后，產生的旋轉磁場使磁滯轉子產生異步轉矩而起動旋轉，隨后自行牽入同步運轉狀態(tài)。在電動機異步運行時，定子旋轉磁場以轉差頻率反復地磁化轉子；在同步運行時，轉子上的磁滯材料被磁化而出現(xiàn)了永磁磁極，從而產生同步轉矩。
特點
作電動機運行的同步電機。由于同步電機可以通過調節(jié)勵磁電流使它在超前功率因數(shù)下運行，有利于改善電網的功率因數(shù)，因此，大型設備，如大型鼓風機、水泵、球磨機、壓縮機、軋鋼機等，常用同步電動機驅動。低速的大型設備采用同步電動機時，這一優(yōu)點尤為突出。此外，同步電動機的轉速完全決定于電源頻率。頻率一定時，電動機的轉速也就一定，它不隨負載而變。這一特點在某些傳動系統(tǒng)，特別是多機同步傳動系統(tǒng)和精密調速穩(wěn)速系統(tǒng)中具有重要意義。同步電動機的運行穩(wěn)定性也比較高。同步電動機一般是在過勵狀態(tài)下運行，其過載能力比相應的異步電動機大。異步電動機的轉矩與電壓平方成正比，而同步電動機的轉矩決定于電壓和電機勵磁電流所產生的內電動勢的乘積，即僅與電壓的一次方成比例。當電網電壓突然下降到額定值的80%左右時，異步電動機轉矩往往下降為64%左右，并因帶不動負載而停止運轉；而同步電動機的轉矩卻下降不多，還可以通過強行勵磁來保證電動機的穩(wěn)定運行。
結構同步電動機的結構和同步發(fā)電機基本相同，轉子也分凸極和隱極。但大多數(shù)同步電動機為凸極式。安裝形式也分臥式和立式。為了解決同步電動機的啟動問題，在其轉子上一般裝有起動繞組。它還可以在運行中抑制振蕩,故又稱阻尼繞組。除了上述傳統(tǒng)結構外,還有一種無滑動接觸的爪極式轉子結構。以6極電機為例，在轉軸上相向地裝上兩組爪形磁極。一組在爪盤上沿軸向向右伸出3個極身；另一組反向安裝在右邊,使爪盤上沿軸向向左伸出3個極身。兩組磁極的極性相反。磁極的外圓周表面裝配后，不再象一般凸極電機那樣呈圓瓦面，而是楔形瓦面，即一端的極弧較另一端長，整個轉子形狀如圖。勵磁繞組裝在兩側磁軛外緣。它產生的磁通經過N、S極間的側向主氣隙gm、轉子和定子間的軸向氣隙g1和g2，再經端蓋和機座而閉合，如圖中虛線所示。為防止磁通經轉軸短路，轉軸應采用非磁性鋼；或把轉軸分成3段,中間一段為非磁性鋼。這種結構的主要優(yōu)點是旋轉部分沒有繞組，也無集電環(huán)和電刷之間的滑動接觸，故運行可靠，絕緣結構簡單，維修也方便。但它的主磁路長且有較多氣隙，使勵磁所需功率增大；電機外殼有強磁性，這會引起軸承發(fā)熱；而轉軸也必須采用隔磁措施。因此這種電機并未獲得普遍推廣，只在某些特殊場合下使用，一般容量不超過幾百千瓦。
起動同步電動機僅在同步轉速下才能產生平均的轉矩。如在起動時立即將定子接入電網而轉子加直流勵磁,則定子旋轉磁場立即以同步轉速旋轉,而轉子磁場因轉子有慣性而暫時靜止不動，此時所產生的電磁轉矩將正負交變而其平均值為零，故電動機無法自行起動。要起動同步電動機須借助其他方法，主要有以下兩種方法。①異步起動法：在電動機主磁極極靴上裝設籠型起動繞組。起動時，先使勵磁繞組通過電阻短接，而后將定子繞組接入電網。依靠起動繞組的異步電磁轉矩使電動機升速到接近同步轉速，再將勵磁電流通入勵磁繞組，建立主極磁場，即可依靠同步電磁轉矩，將電動機轉子牽入同步轉速。②輔助電動機起動法：通常選用與同步電動機同極數(shù)的感應電動機（容量約為主機的10～15%）作為輔助電動機，拖動主機到接近同步轉速，再將電源切換到主機定子，勵磁電流通入勵磁繞組，將主機牽入同步轉速。
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