同步电动机的结构及特点

1.种类与特点

（1）电励磁式三相同步电动机的特点

电励磁式三相同步电动机简称三相同步电动机，其主要特点是用直流电流进行励磁，建立三相同步电动机的主磁极的磁场。

同步电动机具有补偿无功功率的能力，可以改善电网功率因数，从而降低发、变、输、配电等各个环节的运行损耗，减少运行费用，提高发配电设备的输出能力。

同步电动机的转速恒定（即同步电动机的转速不会因负载转矩的变化而改变），劳动生产率高。

同步电动机的结构主要也是由定子和转子两大部分组成。定子、转子之间是空气隙。同步电动机的定子部分与三相异步电动机的完全一样，也是由机座、定子铁心和定子绕组（电枢绕组）三个部分组成。

同步电动机的转子上装有磁极，一般做成凸极式的，即有明显的磁极，磁极用钢板叠成或用铸钢铸成。在磁极上套有线圈，各磁极上的线圈串联起来，构成励磁绕组。在励磁绕组里通入直流电流I_F，便使磁极产生主磁场。

大容量高转速的同步电动机转子也有做成隐极式的，即转子是圆柱体，里面装有励磁绕组。隐极式同步电动机空气隙是均匀的。

现代生产的同步电动机，其励磁电源有两种，即由励磁机供电或由交流电源经整流（可控的）而得到，所以每台同步电动机应配备一台励磁机或整流励磁装置，这样可以很方便地调节它的励磁电流。

（2）永磁式三相同步电动机的特点

永磁同步电动机的运行原理与电励磁同步电动机完全相同，都是基于定转子磁动势相互作用，并保持相对静止获得恒定的电磁转矩。其定子绕组与普通交流电动机定子绕组完全相同，但其转子励磁则由永磁体提供，使电动机结构较为简单，省去了励磁绕组及集电环和电刷，提高了电动机运行的可靠性，又因无需励磁电流，不存在励磁损耗，提高了电动机的效率。

永磁同步电动机与异步电动机、电励磁式同步电动机相比较，具有以下特点。

1）永磁同步电动机与笼型异步电动机相比较

①转速与频率成正比：异步电动机的转速略低于电动机的同步转速，其转速随负载的增加或减小而有所波动，转速不太稳定；永磁同步电动机的转速与频率严格成正比，电源频率一定时，电动机的转速恒定，与负载的变化无关，这一特点非常适合于转速恒定和精确同步的驱动系统中，如纺织化纤、轧钢、玻璃等机械设备。

②效率高节能：因为异步电动机有转差，所以有转差损耗；永磁同步电动机无转差，转子上没有基波铁损耗；永磁同步电动机为双边励磁，且主要是转子永磁体励磁，其功率因数可高达1；功率因数高，一方面节约无功功率，另一方面也使定子电流下降，定子铜耗减少，效率提高。

③与异步电动机相比，永磁同步电动机结构复杂、成本较高。

2）永磁同步电动机与电励磁式同步电动机相比较

①电励磁式同步电动机有电刷、集电环和励磁绕组，需要励磁电流，有励磁损耗；永磁同步电动机无需电流励磁，不设电刷和集电环，无励磁损耗、无电刷和集电环之间的摩擦损耗和接触电损耗。因此，永磁同步电动机的效率比电励磁式同步电动机要高，而且结构简单，可靠性高。

②电励磁式同步电动机的转子有凸极和隐极两种结构形式；永磁同步电动机转子结构多样，结构灵活，而且不同的转子结构往往带来自身性能上的特点，故永磁同步电动机可根据设计需要选择不同的转子结构型式。

③永磁同步电动机在一定功率范围内，可以比电励磁式同步电动机具有更小的体积和重量。(www.xing528.com)

2.型号含义

型号示例：

TD118/41-6表示极数为6（同步转速为1000R/MIｎ），铁心外径为118CM，铁心长度为41CM的同步电动机。

常用的同步电动机型号如下：

TD系列：是防护式，卧式结构一般同步电动机配直流励磁机或可控硅励磁装置。可拖动通风机、水泵等。

TDk系列：一般为开启式，也有防爆型或管道通风型拖动压缩机用的同步电动机，配可控硅整流励磁装置。用于拖动空压机、磨煤机等。

TDz系列：是一般管道通风，卧式结构轧钢用同步电动机，配直流发电机励磁或晶闸管整流励磁装置。用于拖动各种类型的轧钢设备。

TDG系列：是封闭式轴向分区通风隐极结构的高速同步电动机，配直流发电机励磁或晶闸管整流励磁。用于化工、冶金或电力部门拖动空压机、水泵及其他设备。

TDL系列：是立式，开启式自冷通风同步电动机，配单独励磁机。用于拖动立式轴流泵或离心式水泵。

3.三相同步电动机的额定值

同步电动机的额定数据：

1）额定容量P_Ｎ：是指轴上输出的有功功率（kW）。

2）额定电压U_Ｎ：指加在定子绕组上的线电压（V或kV）。

3）额定电流I_Ｎ：电动机额定运行时，流过定子绕组的线电流（A）。

4）额定功率因数COSφ_Ｎ：电动机额定运行时的功率因数。

5）额定转速ｎ_Ｎ：单位为（R/MIｎ）。

6）额定效率η_Ｎ：为电动机额定运行时的效率。

此外，同步电动机铭牌上还给出额定频率F_Ｎ（Hz）；额定励磁电压U_FＮ（V）；额定励磁电流I_FＮ（A）。