1、同步電動機的機械特性1三相同步電動機的機械特性同步電機歷來是以轉速和電源頻率保持嚴格同步著稱的，只要電源頻率保持恒定，同步電動機的轉速就絕對不變。隨著電力電子變壓變頻技術的開發和廣泛應用，同步電動機采用電壓-頻率協調控制后也稱為調速電機家族的一員，原來由于供電電源頻率固定不變而阻礙同步電動機廣泛應用的問題也迎刃而解。例如啟動問題，既然頻率可以平滑調節，當頻率由低調到高時，轉速就隨之逐步上升，不需要任何其他啟動措施，甚至有些數千以至數萬千瓦的大型高速同步電動機，還專門配上變壓變頻裝置作為軟啟動設備。1.1同步電動機能否在異步轉速下運行？1.2負載變化時，同步電動機怎樣調節？異步電動機要靠加大轉速

2、差才能提高轉矩，而同步電動機只須加大功角就能增大轉矩，同步電動機比異步電動機對轉矩擾動具有更強的承受能力，能獲得更快的動態轉矩響應。1.3同步電動機過載能力1.4同步電動機的機械特性當=常值時，關系稱為機械特性。同步電動機的機械特性是一條平行于橫軸的直線。特點：斜率，硬度。絕對特硬性改變電源頻率時，轉子轉速成正比變化，可得到一組平行的人為機械特性。同步電動機的機械特性是一條絕對硬特性，負載轉矩在一定范圍變化時，穩定轉速保持不變，這對一些轉速穩定性要求較高的機器非常重要。2三相同步電動機的起動三相同步電動機的主要缺點是自身沒有啟動轉矩，即。因此無法自己起動。具體解釋：同步電動機電樞接入三相電網，

3、電機內建立起旋轉磁場。轉速的建立過程用時很短，可以認為電樞繞組接通電源的瞬間，旋轉磁場的轉速立刻達到。轉子勵磁后，其磁場與電樞邊的旋轉磁場之間作用產生磁力，企圖使轉子啟動起來。以一個定子磁場為觀察對象，它以很高的轉速經過轉子極，對轉子極作用，遇到異性磁極時產生吸引力，遇到同性磁極時產生排斥力。由于轉子機械慣量大，電磁力短暫的作用不可能使轉子同步旋轉。因此，同步電動機電樞繞組的旋轉磁勢對轉子直流勵磁沒有啟動轉矩，即同步電動機基本機是不會自啟動的。一般有三種起動法：拖動起動法、異步起動法、變頻起動法。1拖動起動法2異步起動法3變頻起動法3三相同步電動機的調速3.1同步電動機的轉速同步電動機拖動機械

4、負載運行于同步狀態時，轉子轉速等于旋轉磁場的轉速，即同步轉速。電機的同步轉速取決于交流電源的頻率和電機極對數。（用于同步電動機轉子有獨立勵磁，在極低的電源頻率下也能運行，因此，在同樣條件下，同步電動機的調速范圍比異步電動機更寬。）3.2調速方法變頻調速由于同步電動機的轉子極數不易改變，所以變極調速方法不能使用，只能采用變頻調速。就頻率控制的方法而言，同步電動機變壓變頻調速系統可以分為他控變頻和自控變頻兩大類。一、 他控式變頻調速和異步電動機變壓變頻調速一樣，用獨立的變壓變頻裝置給同步電動機供電的系統稱為他控變頻調速系統。二、 自控式變頻調速用電動機本身軸上所帶位置檢測器或電動機反電動勢波形提供

5、的轉子位置信號，來控制變壓變頻裝置換相時刻的系統是自控變頻調速系統。采用自控式變頻調速的同步電動機稱為自控式同步電動機，又稱為無換向器電動機。（1） 直流自控式同步電動機（直流無換向器電動機）（2） 交流自控式同步電動機（交流無換向器電動機）4三相同步電動機的制動一般三相同步電動機只能采用能耗制動。對三相同步電動機來說能耗制動是種行之有效的電氣制動方式。運行時，開關Q置于圖中“運行”位置。制動時，將Q置于“制動”位置，電機從電源上斷開，通過星點將制動電阻串入三相電樞電路。當電機帶摩擦類負載時，電動機在機械慣性作用下繼續轉動，電樞繞組切割勵磁磁通而產生感應電勢和電流，電動機工作在發電狀態，把系統

6、的機械能轉化為電能，主要消耗在電阻上。電樞電流與勵磁磁場之間作用產生制動性質的電磁阻力，使拖動系統迅速減速、停車。當電機帶位能型負載時，負載轉矩為拖動性質轉矩，而能耗制動狀態的同步電動機產生制動性質的電磁轉矩，可達到勻速放下負載的目的。同步電動機的基本機制是“雙邊勵磁”，只有定、轉子磁場同轉速、同轉向時，才產生穩定的同步電磁轉矩。電機電樞電路從電源處斷開，由于慣性，系統繼續運轉。此時，它成為一臺逐漸減速的“異步發電機”。其電磁轉矩為制動轉矩，這是能耗制動減速停車。位能負載產生拖動轉矩，拖動電機旋轉，電機運行于發電狀態，所產生的交流電的頻率決定于電機轉子的轉速。電機把系統的機械能轉化為電能、消耗在電樞電路電阻上，其勵磁轉矩為制動轉矩。調節直流勵磁和電樞負載電阻均可改變制動轉矩的大小，得到不同的穩定轉速，從而在新的頻率下作同步發電機運行消耗位能實現“能耗制動穩速運行”。5開關磁阻電動機異步電動機的氣隙是均勻的，而同步電動機則有陰極和凸極之分