三相同步电动机

典型的三相同步电机的运行原理可概括如下：

• 将三相交流电压施加到定子绕组上，产生旋转磁场。
• 对转子绕组施加直流电压，产生第二个磁场。
• 转子就像磁铁一样，被旋转的定子磁场吸引。
• 这种吸引力会对转子施加扭矩，使其以旋转定子磁场的同步速度旋转。
• 该电机的转子无需定子磁场的磁感应即可励磁。因此，与需要滑差才能产生转矩的感应电机相比，该电机的滑差为零。

同步电机不具备自启动能力，因此需要一种方法使转子在施加直流电源之前达到接近同步转速。同步电机通常像普通的鼠笼式感应电机一样启动，但需要使用特殊的转子阻尼绕组。此外，向转子提供励磁电流有两种基本方法。一种方法是使用外部直流电源，通过滑环向绕组供电。另一种方法是将励磁机安装在电机的公共轴上。这种方法不需要使用滑环和电刷。

可以通过对同一系统中运行的同步电机转子进行过励磁来校正电力系统的滞后功率因数。这将产生超前功率因数，从而抵消感性负载的滞后功率因数。欠励磁直流磁场会产生滞后功率因数，因此很少使用。当磁场正常励磁时，同步电机将以单位功率因数运行。三相同步电机可用于功率因数校正，同时还能执行其他主要功能，例如驱动压缩机。然而，如果不需要机械功率输出，或者可以通过其他更经济的方式提供机械功率输出，则同步电机仍然可以作为一种“非电机”方式来控制功率因数。它的作用与一组静态电容器相同。这种电机被称为同步电容器或同步调相机。