同步电动机的基础

同步电机基础

磁滑

与同步交流电机不同，感应交流电机具有磁滑差。这意味着定子旋转磁通量和转子之间的相对速度将存在磁性滞后。为了防止这种滑动，同步转子具有励磁线圈，每个后续磁极上都有一个固定磁极，由其制造的设计/速度决定。这种设置使转子上的每个磁极与定子绕组产生的旋转磁场保持“同步”。

较旧的同步电机设计有滑环，由外部电源感应，通常是一个车载直流发电机，直接向滑环馈送直流电压，为同步转子上的旋转励磁线圈供电。如今，大多数同步电机都配备了二极管轮，它将来自放置在转子主轴上的车载交流发电机的直流电压转换为自激或无刷。启动工艺是通过电机外部的电子启动元件完成的，并在应用中同步启动电机。

功率因数和阻尼绕组

重要的是要知道同步电机有可能在滞后或超前功率因数下运行。旋转磁场的欠激励将导致滞后功率因数。此时气隙通量不足。相反，过多的激励会导致领先的功率因数。在这种情况下，气隙磁通超过了将电机保持在功率因数范围内所需的正常励磁。

同步电机的转子设计为具有阿莫蒂塞尔绕组（AW），以帮助抑制由于负载波动引起的瞬态振荡。这些类型的绕组被插入励磁线圈铁的顶部外边缘。在电机空载时，例如在压缩机应用中，阻尼器绕组也有助于转子启动。

在给定子绕组通电时，AW充当转子上的感应绕组，以帮助转子旋转，并在主励磁线圈用直流电压通电之前使其达到速度，从而使速度与定子绕组同步。一旦同步，负载就可以施加到电机上。当电机达到同步速度时，由于没有打滑，AW将不载流。然而，任何与同步速度的偏差都会产生打滑，并在AW中产生电流，从而抑制扭矩。这将减少转子旋转时瞬态振荡的幅度。

应用

当需要恒定和精确的速度时，同步电机是一个很好的选择。常见的应用包括球磨机、压缩机、风扇等。