同步電機(jī)結(jié)構(gòu)

同步電機(jī)是交流電機(jī)的一種。普通同步電機(jī)與異步電機(jī)的根本區(qū)別是轉(zhuǎn)子側(cè)（特殊結(jié)構(gòu)時也可以是定子側(cè)）裝有磁極并通入直流電流勵磁，因而具有確定的極性。由于定、轉(zhuǎn)子磁場相對靜止及氣隙合成磁場恒定是所有旋轉(zhuǎn)電機(jī)穩(wěn)定實現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的兩個前提條件，因此，同步電機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)是轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度必須與定子磁場的旋轉(zhuǎn)速度嚴(yán)格同步。

同步電機(jī)主要用作發(fā)電機(jī)，全世界的發(fā)電量幾乎全部是由同步發(fā)電機(jī)發(fā)出。同步電機(jī)也可用作恒速的電動機(jī)，雖然其結(jié)構(gòu)較異步電機(jī)復(fù)雜，但它可以運(yùn)作在功率因數(shù)等于1或超前的功率因數(shù)下以改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。此外還有一種同步調(diào)相機(jī)，實質(zhì)上是不接機(jī)械負(fù)載的空載同步電動機(jī)，其目的是從電網(wǎng)吸取超前無功功率來補(bǔ)償其它電力用戶從電網(wǎng)吸取的滯后無功功率。

同步電機(jī)可分為旋轉(zhuǎn)電樞式和旋轉(zhuǎn)磁極式兩種。旋轉(zhuǎn)電樞式如圖6-1（c）所示，勵磁繞組在定子上，電樞繞組在轉(zhuǎn)子上。由于轉(zhuǎn)動著的電樞繞組要通過滑動接觸才能輸出或輸入電能，對于大容量電能則存在著諸多制約條件，因此旋轉(zhuǎn)電樞式結(jié)構(gòu)只適用于小容量同步電機(jī)中。旋轉(zhuǎn)磁極式是同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)形式。

在旋轉(zhuǎn)磁極式中，又可分為隱極式和凸極式兩種。隱極式結(jié)構(gòu)如圖6-1（a）所示，氣隙均勻，轉(zhuǎn)子機(jī)械強(qiáng)度高，直流勵磁嵌放在槽中，兩個大齒分別形成N、S極，適用于少極高速的同步電機(jī)，汽輪發(fā)電機(jī)都采用隱極式結(jié)構(gòu)。

凸極式結(jié)構(gòu)如圖6-1（b）所示，氣隙不均勻，構(gòu)造簡單，勵磁繞組繞在磁極上通入直流電形成N、S極。但由于旋轉(zhuǎn)時的空氣阻力大，比較適合于多極中速或低速旋轉(zhuǎn)場合，是水輪發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)型式。