同步电动机三种励磁状态

同步电动机输出功率大，转速恒定，运行效率高，过载能力强。广泛应用于拖动容量较大，转速需要恒定的机械负载，如大型压缩机、风机、高压泵等设备。

1、同步电动机

三相交流电源加在电动机定子绕组上，产生旋转速度为n0的旋转磁场，励磁电流加在转子绕组上建立固定磁场。转子以某种方法启动后，转速n接近n0时，转子的磁场极性与定子旋转磁场极性之间异性对齐，根据磁极异性相吸原理，定、转子磁场之间将会产生电磁转矩，促使转子跟随旋转磁场一起同步运转，即n=n0，故称同步电动机。

2、同步调相机

同步电动机空载运行时，调节电动机的励磁电流，使该电机向电网输出容性或感性的无功功率，可以维持电网电压的稳定和改善电力系统的功率因数，运行在上述状态的同步电动机称为同步调相机。

3、电枢反应

通上励磁电流的转子旋转时产生励磁旋转磁通势，三相交流电源加在定子三相绕组上产生电枢旋转磁通势，两者以同一速度同一方向旋转，在气隙上产生合成磁通势。电枢电流不同时电枢旋转磁通势不同，合成的磁通势不同，产生的旋转磁场也不同。电枢旋转磁通势对合成旋转磁通势的影响称为电枢反应。

4、功角

同步电动机转子磁极滞后旋转磁场θ角时，转子上才能产生与其转向相同的电磁力矩，同步电动机才能处于运行状态。定子旋转磁场与转子磁极轴线的夹角θ称为功角。功角为零时，电磁转矩为零，功角越大转矩越大，功角接近90度时，转矩最大，电流最大。当功角大于90度时，转矩开始减小，进入不稳定运行区，很快就会失步。

5、励磁状态

按励磁电流大小，同步电动机分为三种励磁状态：

1）正常励磁

正常励磁时，定子电流与电压同相，Φ=0，cosΦ=1，电动机呈电阻性运行。

2）过励磁

增加励磁电流，主磁极励磁磁动势增大，电动机在过励状态下运行。此时定子电流超前电压，电动机功率因数超前，从电网中吸收容性的无功功率。电动机励磁电流不能太大，励磁电流太大，将引起定子电流增大，定子和转子损耗增加，电动机温升增高。

3）欠励磁

电动机励磁电流减小时，反电动势减小，电动机在欠励状态下运行。此时电动机从电网中吸收感性电流，对电网增加感性负载，负载需要的感性无功电流增加，降低了电网的功率因数。