同步电机有几种运行状态

　　同步电机有几种运行状态

　　作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式，作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节，在不要求调速的场合，应用大型同步电动机可以提高运行效率。

　　同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载，靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率，以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。

　　工作原理

　　同步电动机工作时，定子的三相绕组中通入三相对称电流，转子的励磁绕组通入直流电流。在定子三相对称绕组中通入三相交变电流时，将在气隙中产生旋转磁场。在转子励磁绕组中通入直流电流时，将产生极性恒定的静止磁场。

　　若转子磁场的磁极对数与定子磁场的磁极对数相等，转子磁场因受定子磁场磁拉力作用而随定子旋转磁场同步旋转，即转子以等同于旋转磁场的速度、方向旋转，这就是同步电动机的基本工作原理。

　　电机的三种运行状态

　　异步电机的运行状态和转子的转速范围有密切的关系，下面将分别针对三个不同的转速范围，分析异步电机的基本工作原理。

　　电机的三种运行状态

　　图 5．9 异步电机的三种运行状态

　　（a） 电动机状态；（b）发电机状态；（c）电磁制动状态

　　1．转子正转并且转速低于同步转速的情况，即0＜n＜n1，或1＞s＞0

　　图5．8表示一台二极异步电机的示意图，以N、S表示气隙旋转磁势，n1的箭头表示旋转方向，中间二个小圈表示转子的一个短路线圈。当旋转磁势的磁力线切割转子导体时，将在导体内产生感应电动势e2。电动势的方向根据右手定则确定。在图5．8（a）中N极下的电动势方向用叉表示，在S极下用点表示。转子电流的有功分量i2与e2同相位，所以圈中的叉和点既表示电动势的方向．又表示电流有功分量的方向。转子电流的有功分量与气隙旋转磁势相互作用产生电磁力f，根据左手定则，转子将产生一个和定子旋转磁势同方向的驱动性的电磁转矩Tem。当转子静止时，如果该转矩足以克服制动转矩的话，转子就将追随着旋转磁势转起来。当电磁转矩Tem与轴端机械负载转矩T2相平衡时，电动机将以某一转速n稳定运行。正常运行时异步电机的转速接近同步转速，但不能等于同步转速。只要n＜n1时，转子和旋转磁势之间有相对运动，转子就有电流，就能产生转矩，这个转矩就可克服负载的制动转矩而拖着转子转动。同时，在定子方面，因为转子方面存在电流，也将受感应而从电网输入相应的电流(图中未表示)，输入有功功率。这时电机就处在电动机运行状态。