同步電機有幾種運行狀態

　　作為發電機運行是同步電機最主要的運行方式，作為電動機運行是同步電機的另一種重要的運行方式。同步電動機的功率因數可以調節，在不要求調速的場合，應用大型同步電動機可以提高運行效率。

　　同步電機還可以接于電網作為同步補償機。這時電機不帶任何機械負載，靠調節轉子中的勵磁電流向電網發出所需的感性或者容性無功功率，以達到改善電網功率因數或者調節電網電壓的目的。

　　工作原理

　　同步電動機工作時，定子的三相繞組中通入三相對稱電流，轉子的勵磁繞組通入直流電流。在定子三相對稱繞組中通入三相交變電流時，將在氣隙中產生旋轉磁場。在轉子勵磁繞組中通入直流電流時，將產生極性恒定的靜止磁場。

　　若轉子磁場的磁極對數與定子磁場的磁極對數相等，轉子磁場因受定子磁場磁拉力作用而隨定子旋轉磁場同步旋轉，即轉子以等同于旋轉磁場的速度、方向旋轉，這就是同步電動機的基本工作原理。

　　電機的三種運行狀態

　　異步電機的運行狀態和轉子的轉速范圍有密切的關系，下面將分別針對三個不同的轉速范圍，分析異步電機的基本工作原理。

　　電機的三種運行狀態

　　圖 5．9 異步電機的三種運行狀態

　?。╝） 電動機狀態；（b）發電機狀態；（c）電磁制動狀態

　　1．轉子正轉并且轉速低于同步轉速的情況，即0＜n＜n1，或1＞s＞0

　　圖5．8表示一臺二極異步電機的示意圖，以N、S表示氣隙旋轉磁勢，n1的箭頭表示旋轉方向，中間二個小圈表示轉子的一個短路線圈。當旋轉磁勢的磁力線切割轉子導體時，將在導體內產生感應電動勢e2。電動勢的方向根據右手定則確定。在圖5．8（a）中N極下的電動勢方向用叉表示，在S極下用點表示。轉子電流的有功分量i2與e2同相位，所以圈中的叉和點既表示電動勢的方向．又表示電流有功分量的方向。轉子電流的有功分量與氣隙旋轉磁勢相互作用產生電磁力f，根據左手定則，轉子將產生一個和定子旋轉磁勢同方向的驅動性的電磁轉矩Tem。當轉子靜止時，如果該轉矩足以克服制動轉矩的話，轉子就將追隨著旋轉磁勢轉起來。當電磁轉矩Tem與軸端機械負載轉矩T2相平衡時，電動機將以某一轉速n穩定運行。正常運行時異步電機的轉速接近同步轉速，但不能等于同步轉速。只要n＜n1時，轉子和旋轉磁勢之間有相對運動，轉子就有電流，就能產生轉矩，這個轉矩就可克服負載的制動轉矩而拖著轉子轉動。同時，在定子方面，因為轉子方面存在電流，也將受感應而從電網輸入相應的電流(圖中未表示)，輸入有功功率。這時電機就處在電動機運行狀態。