第1页，共18页，星期日，2025年，2月5日优点：大功率同步电动机与同容量的异步电动机相比，同步电动机的功率因数高，运行时，不仅不使电网的功率因数降低，而且还能够改善电网的功率因数。§16-1概述同步电动机不带机械负载运行时，可以作为同步补偿机使用，它可以改善电网的功率因数，调整电网的电压。第2页，共18页，星期日，2025年，2月5日§16-2同步电动机的基本工作原理一、同步电动机驱动力矩产生机理同步电动机定转子磁极相互位置第3页，共18页，星期日，2025年，2月5日同步电动机驱动力矩产生机理同步电动机定转子磁极轴线重合时的磁场分布图第4页，共18页，星期日，2025年，2月5日同步电动机驱动力矩产生机理第5页，共18页，星期日，2025年，2月5日电动机过励运行状态(按发电机规则)发电机过励运行状态第6页，共18页，星期日，2025年，2月5日二、同步电动机的基本方程式、相量图和功率平衡关系
研究电动机时，采用电动机惯例和的参考方向：同步电动机等效电路图同步电动机过励运行同步电动机欠励运行第7页，共18页，星期日，2025年，2月5日三、同步电动机的稳定性及过载能力
电动机运行稳定性与发电机类似，稳定不稳定功角特性：隐过载能力：第8页，共18页，星期日，2025年，2月5日四、同步电动机的V形曲线
电动机的V形曲线的形状与发电机的相似，但过励时电枢电流领先端电压一个角。第9页，共18页，星期日，2025年，2月5日§16-3同步电动机的起动同步电动机自起动转距为零。同步电机定子通入三相对称电流，在气隙内产生转速为n1的旋转磁场，转子通入直流励磁产生N、S极，定子前后半周对转子磁极的作用力相反，产生的平均转距为零，无法自起动。第10页，共18页，星期日，2025年，2月5日解决方法：1、异步起动——采用感应电动机工作原理在转子极靴上加装起动绕组（发电机称为阻尼绕组），起动时，励磁绕组不能开路（以免产生过大的感应电势，击穿绝缘），亦不能直接短路（对起动不利），需串入阻值约为10倍的电阻。当异步起动使转子转速上升，转速接近同步速，加入直流励磁，进入同步电机运行状态。2．变频起动：起动时定子电流频率较低，同步转速也较低，使平均电磁转距不为零。第11页，共18页，星期日，2025年，2月5日§16-4反应式同步电动机?转子上无励磁绕组的凸极同步电动机，此原理适用于小型同步电动机。第12页，共18页，星期日，2025年，2月5日§16-5同步补偿机（调相机）同步补偿机，也称同步调相机，是一台不带机械负载的同步电动机，专门用于发出（吸收）无功功率。一、两种运行方式1.过励：为过励时，领先于，吸收容性无功功率，即发出感性无功功率。2.欠励：落后于，吸收感性无功功率。按照发电机惯例画出空载、过励、欠励时-空矢量图如下：第13页，共18页，星期日，2025年，2月5日