同步电动机起动方法及特点

同步电动机是一种转子转速与定子旋转磁场转速相同的交流电动机，对于一台同步电动机，只要电源频率不变，其转速则始终保持恒定，不会因电压和负载的变化而发生变化。

1.同步电动机外形

同步电动机的外形（示例）如图5-20所示。

2.同步电动机的结构和工作原理

同步电动机主要由转子和定子构成，其定子结构与一般的异步电动机相同，嵌有定子绕组。转子与异步电动机不同。异步电动机的转子一般为笼形，本身不具有磁性。而同步电动机的转子一般有两种形式：一种是直流励磁转子，上面嵌有转子绕组，工作时需要用直流电源为它提供励磁电流；另一种是永久磁铁转子。同步电动机的结构如图5-21所示。

图5-20 同步电动机的外形

图5-21 同步电动机的结构示意图

直流励磁转子通电后也形成磁场，相当于磁铁（永久磁铁转子本身就是磁铁），当定子绕组通有三相交流电后，定子绕组会产生旋转磁场，此时的定子就像是旋转的磁铁。转子（磁铁）会被旋转的磁铁吸引而随着旋转磁场转动，并且转速与旋转磁场相同。

同步电动机的转速n（r/min）由电动机的磁极对数p、电源频率f（Hz）决定，可用下面的公式计算：(www.xing528.com)

n=60f/p

图5-22 同步电动机的起动示意图

3.同步电动机的起动

（1）同步电动机无法起动的原因

同步电动机通电后一般无法运转，这是因为当定子绕组通入交流电后，立即产生顺时针的旋转磁场，转子会受到顺时针的磁场力（异名磁极相互吸引），由于转子具有惯性，不能立即以同步转速旋转，如图5-22a所示。当转子刚开始旋转时，由于定子的旋转转速很快，此时已转到图5-22b所示的位置，同名磁极相互排斥，刚开始转动的转子又受到了与转动方向相反的作用力而无法运转。所以，转子受到的平均转矩为0，无法起动。

（2）同步电动机的起动方法

同步电动机只有在定子旋转磁场与转子励磁磁场相对静止时，才能得到平均电磁转矩。常用的起动方法见表5-10。

表5-10 同步电动机的起动方法