同步电机结构

同步电机是交流电机的一种。普通同步电机与异步电机的根本区别是转子侧（特殊结构时也可以是定子侧）装有磁极并通入直流电流励磁，因而具有确定的极性。由于定、转子磁场相对静止及气隙合成磁场恒定是所有旋转电机稳定实现机电能量转换的两个前提条件，因此，同步电机的运行特点是转子的旋转速度必须与定子磁场的旋转速度严格同步。

同步电机主要用作发电机，全世界的发电量几乎全部是由同步发电机发出。同步电机也可用作恒速的电动机，虽然其结构较异步电机复杂，但它可以运作在功率因数等于1或超前的功率因数下以改善电网的功率因数。此外还有一种同步调相机，实质上是不接机械负载的空载同步电动机，其目的是从电网吸取超前无功功率来补偿其它电力用户从电网吸取的滞后无功功率。

同步电机可分为旋转电枢式和旋转磁极式两种。旋转电枢式如图6-1（c）所示，励磁绕组在定子上，电枢绕组在转子上。由于转动着的电枢绕组要通过滑动接触才能输出或输入电能，对于大容量电能则存在着诸多制约条件，因此旋转电枢式结构只适用于小容量同步电机中。旋转磁极式是同步电机的基本结构形式。

在旋转磁极式中，又可分为隐极式和凸极式两种。隐极式结构如图6-1（a）所示，气隙均匀，转子机械强度高，直流励磁嵌放在槽中，两个大齿分别形成N、S极，适用于少极高速的同步电机，汽轮发电机都采用隐极式结构。

凸极式结构如图6-1（b）所示，气隙不均匀，构造简单，励磁绕组绕在磁极上通入直流电形成N、S极。但由于旋转时的空气阻力大，比较适合于多极中速或低速旋转场合，是水轮发电机的基本结构型式。